異デバイス間でのPCIe通信を実現するOpenCL対応FPGAモジュールの提案と検証

小林 諒平; 藤田典久; 山口佳樹; 朴泰祐

論文・著書情報

タイトル

和文:	異デバイス間でのPCIe通信を実現するOpenCL対応FPGAモジュールの提案と検証
英文:

著者

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

言語

Japanese

掲載誌/書名

和文:	電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報
英文:

巻, 号, ページ

Vol. 118 No. 430 pp. 107-112

出版年月

2019年1月

出版者

和文:	東京 : 電子情報通信学会
英文:

会議名称

和文:
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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 といった異なるハードウェアを搭載するシステム上では，各デバイスで実行される演算をどのようにプログラミングし，全デバイスを協調動作させるかが重要な課題となる．そこで本稿では，OpenCL コードから制御可能なデバイス間データ転送について提案する．GPU デバイスメモリの PCIe アドレスマッピング結果をベースに作成されたディスクリプタを FPGA に送信し，FPGA 内の PCIe DMA コントローラに書き込むことによって，GPU デバイスのグローバルメモリと FPGA デバイスの外部メモリ間で CPU を介さずにデータ転送を実現する．通信レイテンシと通信バンド幅の観点から提案手法を評価した結果，従来手法と比較して，通信レイテンシの面では最大 33.3 倍の性能差，通信バンド幅の面では最大 2.0 倍の性能差が確認された．

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