OpenACCとOpenCLの混合記述によるGPU-FPGAデバイス間連携

小林 諒平; 藤田 典久; 朴 泰祐

論文・著書情報

タイトル

和文:	OpenACCとOpenCLの混合記述によるGPU-FPGAデバイス間連携
英文:

著者

和文:	小林諒平, 藤田典久, 朴泰祐.
英文:	Ryohei Kobayashi, 藤田典久, 朴泰祐.

言語

Japanese

掲載誌/書名

和文:	研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）
英文:

巻, 号, ページ

Vol. 2020-HPC-177 No. 12 pp. 1-7

出版年月

2020年12月14日

出版者

和文:
英文:

会議名称

和文:	第177回ハイパフォーマンスコンピューティング研究発表会
英文:

開催地

和文:
英文:

アブストラクト

我々は，高い演算性能とメモリバンド幅を有する GPU（Graphics Processing Unit）に演算通信性能に優れている FPGA（Field Programmable Gate Array）を連携させ，双方を相補的に利用する GPU-FPGA 複合システムに関する研究を進めている．GPU・FPGA 複合演算加速が必要とされる理由は，複数の物理モデルや複数の同時発生する物理現象を含むシミュレーションであるマルチフィジックスアプリケーションに有効だと睨んでいるためである．マルチフィジックスでは，シミュレーション内に様々な特性の演算が出現するので，GPU だけでは演算加速が困難な場合がある．したがって，GPU だけでは対応しきれない特性の演算の加速に FPGA を利用することで，アプリケーション全体の性能向上を狙う．しかし，その実装方式は GPU で動作する計算カーネルを CUDA にて，FPGA で動作する計算カーネルを OpenCL にて記述するというような複数のプログラミング言語を用いたマルチリンガルプログラミングであり，そのようなプログラミングモデルはプログラマに多大な負担を強いるため，よりユーザビリティの高い GPU-FPGA 連携を実現するプログラミング環境が必要となる．そのことを踏まえ，本稿ではユーザビリティの高い GPU-FPGA 連携の実現を見据えた予備評価として，CUDA より抽象度を引き上げたプログラミングモデルである OpenACC と OpenCL の組み合わせにより GPU と FPGA の両演算加速デバイスを連携させ，性能向上を目指す枠組みを示す．

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