MPIによる行列積計算 情報論理工学研究室 04-1-47-015 渡邉伊織 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 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 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 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 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 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 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) 行列データを 2つずつ送信 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 行列の計算方法2 ホスト RESULT 結果送信 ホスト サブ2 {A5 * A6 }{ A7 * A8} {A1 * A2}{ A3 * A4 } 結果送信 A1 * A2 ホスト A3 * A4 サブ1 結果送信 A5 * A6 サブ2 A7 * A8 サブ3 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 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
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