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並列・分散プログラミング言語X10によるHPCアプリケーションの記述

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Academic year: 2021

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(1)情報処理学会論文誌. プログラミング. Vol.7 No.4 38 (Aug. 2014). 発表概要. 並列・分散プログラミング言語 X10 による HPC アプリケーションの記述 村田 浩樹1,a) 堀江 倫大1,b) 白幡 晃一2,c) 土井 淳1,d) 田井 秀樹1,e) 竹内 幹雄1,f) 河内谷 清久仁1,g) 2014年3月17日発表. X10 は言語自体が並列・分散処理の機能を備えたプログラミング言語である.X10 は APGAS(Asynchronous Partitioned Global Address Space)プログラミングモデルに基づき,アプリケーションを複数 の「プレース」 (計算ノード)を用いて実行可能で, 「async」文により同一ノード内での並列処理を行う 「アクティビティ」を生成したり, 「at」文によりアクティビティを別のプレースで実行して分散処理を行 うことができる.本発表では,ハイ・パフォーマンス・コンピューティングにおいて典型的な,C または C++と OpenMP や MPI を用いて記述された並列・分散アプリケーションを,X10 にポーティングした 経験について報告する.ポーティングしたアプリケーションはいずれも X10 のみを用いて記述されてお り,IBM 製スーパーコンピュータのひとつである Power 775 のような大規模並列・分散環境において,元 のチューニングされたプログラムと同等の実行性能とスケーラビリティを発揮することが確認できた.本 発表では同時に,並列・分散アプリケーションにおいて頻出するコードパターン(データの持ち方や配列 アクセス,ブロードキャスト,袖領域のデータ交換など)について,性能を落とさず X10 で記述するため の工夫などについても報告する.. Writing HPC Applications in X10 Parallel Distributed Programming Language Hiroki Murata1,a) Michihiro Horie1,b) Koichi Shirahata2,c) Jun Doi1,d) Hideki Tai1,e) Mikio Takeuchi1,f) Kiyokuni kawachiya1,g) Presented: March 17, 2014. X10 is a high-productivity programming language that internally supports parallel and distributed computing. X10 is based on an APGAS (Asynchronous Partitioned Global Address Space) programming model. Applications written in X10 can run on multiple “places”, which are abstractions of computation nodes, create “activities” to perform parallel computations in the same place by using “async” statements, or perform distributed computing by changing the execution places by using “at” statements. In this presentation, we report on our experiences in porting typical applications for high-performance computing to X10. These applications were originally written in C or C++ with MPI, and the ported applications were written in pure X10. We confirmed that the X10 port of these applications showed comparable performance and scalability in a large-scale, parallel, and distributed environment such as Power 775, which is one of IBM’s latest supercomputers. We also report several techniques to obtain good performance in X10 for typical coding patterns such as array accesses, broadcasts, and data exchanges of ghost regions of data.. 1. 2. a) b) c). 日本アイ・ビー・エム(株)東京基礎研究所 IBM Research - Tokyo, Koto, Tokyo 135–8511, Japan 東京工業大学大学院情報理工学研究科数理・計算工学専攻 Department of Mathematical and Computing Science, Tokyo Institute of Technology, Meguro, Tokyo 152–8552, Japan [email protected] [email protected] [email protected]. c 2014 Information Processing Society of Japan . d) e) f) g). [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]. 38.

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