oneAPIを用いたGPU・FPGA混載ノードにおける宇宙物理シミュレーションコードARGOTの実装

柏野 隆太; 小林 諒平; 藤田典久; 朴泰祐

論文・著書情報

タイトル

和文:	oneAPIを用いたGPU・FPGA混載ノードにおける宇宙物理シミュレーションコードARGOTの実装
英文:

著者

和文:	柏野隆太, 小林諒平, 藤田典久, 朴泰祐.
英文:	柏野隆太, 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. 2022-HPC-183(12) pp. 1-9

出版年月

2022年3月

出版者

和文:
英文:

会議名称

和文:
英文:

開催地

和文:
英文:

アブストラクト

GPU（Graphics Processing Unit）は，HPC 分野において最も広く用いられているアクセラレータの一つである．しかし，マルチフィジックスに基づく科学計算では単一のシミュレーションの中に多様なワークロードが出現し，GPU のみを用いた高速化では不十分である．我々は，このような複雑な物理シミュレーションを対象として，GPU と FPGA（Field Programmable Gate Array）の併用による高速化を目指し，CHARM（Cooperative Heterogeneous Acceleration by Reconfigurable Multidevices）というコンセプトの下，ハードウェア，プログラミングシステム，そしてアプリケーション開発をおこなっている．ここでの大きな課題は，これら複数のデバイスをどのようにプログラムするかである．近年注目されている Intel 社によって提案された oneAPI は，SYCL をベースにした DPC++ による単一言語プラットフォームを提供し，複数のデバイス間における連携プログラミングが可能である．本稿では，GPU と FPGA を用いた宇宙物理シミュレーションコード ARGOT を oneAPI によって実装し，その性能評価について報告する．本研究の特徴は，oneAPI をその一般的な利用方法とは異なり，DPC++ のみを用いた開発ではなく既存の CUDA や OpenCL によるプログラム部分コードを組み合わせるためのフレームワークとして用いている点である．結果として，oneAPI を用いることで，DPC++ によるプログラミングだけでなく，CUDA や OpenCL など他の言語で記述された既存のソースコードを再利用して，複数のデバイスが協調するプログラムを実装することができることがわかった．

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