MPI による行列積計算

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MPI

による行列積計算

情報論理工学研究室　

04-1-47-015

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あらまし

 目的・方法

 並列処理

 仮想並列計算機



MPI

 計算方法

 結果・考察

 結論

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目的と方法

 目的

　　仮想並列計算機の性能を実験的評価

 方法

　　行列積の計算を並列処理で行い処理時間の向上率の検証

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並列処理

ある一つの処理を複数のプロセッサを用いて行うこと

 メリット

　データや機能を分割処理出来る　故障に強い

 デメリット

　複数のプロセッサが必要　通信時間の発生

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仮想並列計算機

　　ネットワークを利用し、複数のコンピュータを並列計算機として用いることができる

 安価で並列計算機の構築ができる

 容易に並列処理ができる

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MPI(Message Passing Interface)

 メッセージ通信ライブラリ

 世界標準を目的とし開発

 通信関数の充実

 移植性が高い

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MPICH

 ゴードン国立研究所が開発

 無償で配布されているライブラリ

 移植性を重視



Windows

系へのサポート

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行列の計算方法１

ホストコンピュータ

（ 8 個のＮ＊Ｎ行列データ保持）

サブコンピュータ１サブコンピュータ２サブコンピュータ３

行列データを２つずつ送信

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行列の計算方法２

RESULT

8 7 * A

6 A

5 * A

4 A

3 * A

2 A

1 * A A

結果送信

ホスト

サブ１

サブ２

サブ２サブ３

}

* }{

*

{A₅ A₆ A₇ A₈ }

* }{

*

{A₁ A₂ A₃ A₄

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処理結果

(

秒

=s)

ＣＰＵ＼行列数

10 100 500 1000

1

台

1.2s 2.8s 47.6s 582s

4

台

0.9s 2.0s 32.1s 266s

速度向上率

1.3

倍

1.4

倍

1.5

倍

2.1

倍

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結論

　　本研究では、

MPI

による行列積計算の検証をした



MPI

による、処理の高速化は有効

　　小規模な処理の場合にも、速度の向上率は低いが有効であった

　　大規模になれば大幅に向上率が上がる

 容易にプログラミングが出来る

　　容易に仮想並列計算機が構築できるため、身近なデータの処理にも並列処理を利用できる

MPI による行列積計 算

MPI