MPIを用いた並列処理計算
情報論理工学研究室
06-1-037-0038
金久 英之
目次
背景
並列処理
仮想並列計算機
MPI
MPICH
計算方法
結果・考察
結論
背景
近年、処理時間を高速化することは、計算
機を使用する上での重大な課題
並列計算機
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
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
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
計算方法
8個のN*Nの行列積を求めるプログラム
行列のサイズを10*10から1000*1000
をそれぞれ検証
同性能のプロセッサ4台を用意
OSはWindowsで統一
PC
PC
PC
ハブ
PC
行列の計算方法1
A1
ホストコンピュータ
(8個のN*N行列データ保持)
A3
A4
サブコンピュータ1
A5
A6
サブコンピュータ2
A2
A7
行列データを
2つずつ送信
A8
サブコンピュータ3
行列の計算方法2
Result
ホスト
結果送信
ホスト
サブ2
{A1*A2}{A3*A4}
{A5*A6}{A7*A8}
結果送信
結果送信
A1*A2
ホスト
A3*A4
サブ1
A5*A6
サブ2
A7*A8
サブ3
処理結果(秒)
CPU\行列サイズ
10
100
500
1000
1台
0.015s 0.066s 10.87s 167.2s
4台
0.012s 0.051s 7.291s
86.3s
1.25倍
1.93倍
速度向上率
1.3倍
1.5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
容易にプログラミングが出来る
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