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TSUBAME2.5からTSUBAME3.0へのデータ移行方法の資料はこちら

TSUBAME における高使用CPUアプリケーションのアクセラレータへの移植支援サービスのお知らせ

現在、募集しておりません。過去の採択課題はこちらからご覧になれます。) 

募集要項

学術国際情報センター(以下、「センター」)では、『平成24年度補正予算「高性能汎用計算機高度利用事業 「京」を中核とするHPCIの産業利用支援・裾野拡大のための設備拡充」』により平成25年9月にTSUBAME2.0スパコンの防災シミュレーションのための増強を行いました。この増強では、新たに最新GPUであるNVIDIA Tesla K20Xを導入することによって、TSUBAME2.0 はTSUBAME2.5へとアップグレードし、大幅な性能向上を達成しました。

TSUBAME では、既に多くのアプリケーションがアクセラレータであるGPU上で実行され大幅な速度向上を達成しておりますが、ユーザー開発のアプリケーションの中にはGPU化されておらずCPUのみが計算に使用されているものもあります。今回のTSUBAME2.5へのアップグレードで増設されたGPUを最大限に活用し、TSUBAME全体をより高い効率で高性能に使用するため、センターでは同じく補正予算により「スパコン・クラウド情報基盤における高使用アプリケーションのアクセラレータによる性能向上支援業務」を本年4月より実施しております。下記の通りTSUBAME に新たに搭載されたアクセラレータTesla K20X GPUへの移植支援を希望するプログラムコードを募集します。
 

対象のプログラム

TSUBAMEのユーザーが開発した、あるいは改良することのできるTSUBAMEのCPU上で実行されるプログラムコード。プログラムコードは、C、C++、Fortran90言語のいずれかで記述されていること。原則として、対象のプログラムは1つのバイナリであること。
多数のコアを搭載したGPUへのプログラムの移植では、プログラム内での並列計算が必須です。応募されたプログラム内で計算が逐次的に行われており並列性がない場合、計算の並列性の確保は応募者側で行って頂きます。
 

応募資格

応募時点で1つ以上のTSUBAMEグループに属するTSUBAME アカウントを持つ全てのユーザーの方。学内学外を問いません。
 

料金

無料
 

募集期間

(現在、募集しておりません。)
 
過去の募集(こちらの募集はすでに終了しております)
一次募集:平成25年4月26日〜5月31日
二次募集:平成25年7月22日〜8月23日
三次募集:平成25年11月26日〜12月6日 
 

募集数

若干数(三次募集分)。
お一人で複数のユーザープログラムの応募をすることができます。複数のユーザープログラム(バイナリ)を応募する場合は、一つの応募とするのではなく、プログラム毎に個別に応募して下さい。
 

対象プログラムの採択決定までの流れ

応募されたユーザープログラムから、ユーザープログラムの内容、採用するアルゴリズム、TSUBAMEでの使用用途等をもとにセンターで選考を行い、支援サービスの対象とするプログラムを採択します。本サービスは、TSUBAMEで実行される多くのCPUアプリケーションをGPU化することを目的とするため、アプリケーションの使用頻度、ユーザー数の規模に関わらず、基本的には応募されたアプリケーションを数の許す限り採択する予定です。応募が多数の場合には、TSUBAMEでの使用頻度が高く、ユーザー数の多いアプリケーションを優先します。また多くのユーザーがアクセラレータによる高速化の恩恵を得られるという点で、オープンソースプログラムあるいは今後オープンソースとして公開する予定のプログラムも優先します。非公開コードの場合でも、大きな研究グループで多くのユーザーが利用している場合には支援サービスの対象となり得ます。
採否結果は、募集期間終了後2週間以内にご連絡致します。 
 

支援サービスの内容

ユーザープログラムをセンターでお預かりし、性能改善を支援するため主にOpenACCを用いてCPU上で実行されるプログラムを改修し、TSUBAME2.5 に搭載されるアクセラレータTesla K20X GPU上へ移植する作業(性能評価や実装など)を行います。
OpenACC ( http://www.openacc.org/ ) はOpenMPのようなディレクティブ(指示文)・ベースのプログラミングモデルで、既存のCPUコードにOpenACCディレクティブを挿入することでGPU化できます。OpenACCを利用すれば、既存コードがアクセラレータ向けに大幅に修正されることはありませんので、これまで同様にコードをメンテナンスし、開発を続けることが可能です。
センターの作業者が応募者と協力し、性能改善を目指します。最終的にアクセラレータへ移植したプログラムは応募者へお渡しします。
採択されたユーザープログラムに対しまして、アクセラレータへの移植前に、
まず、オリジナルのプログラムの性能、実装、採用されているアルゴリズム等を評価し、アクセラレータへ移植し性能改善が見込まれるかどうか評価致します。この段階で性能改善が見込まれないとセンターが判断した場合には、アクセラレータへの移植を実際には行わない場合があります。
アクセラレータへの移植を行う、あるいは行わないに関わらず、採択しました全てのユーザープログラムに対して性能評価結果や分析結果を提供致します。性能改善に至らなかった場合には、性能評価結果、実装、アルゴリズム等にもとづき性能向上のボトルネックとなる箇所とその原因についての評価結果を提供する予定です。
MPI化等のノード間の並列化の支援は行いません。ノード内計算をアクセラレータへ移植する支援のみを行います。また、既にアクセラレータに対応しているコードも対象外となります。
OpenACC以外のアクセラレータ用の並列コンピューティングプログラム言語(CUDA等)を用いた改修を希望する場合は、可能な範囲で対応致しますので、ご相談ください。
 
【OpenACC を利用したプログラムコードの例(赤字が挿入されたOpenACCディレクティブ)】 
!$acc parallel loop !OpenACC
DO j = 1,M
    DO i = 2,N-1
        c(i,j) = a(i,j) + b(i,j)
    END DO
END DO
!$acc end parallel loop
 

サービス作業の実施期間

各ユーザープログラムに対してサービスを実施する期間は、約1ヵ月とします。全てのサービスは、平成26年3月31日までに実施し、その日までに性能評価結果やアクセラレータへ移植したプログラムをお渡し致します。アクセラレータへの移植作業を実施する具体的な時期につきましては、採択後、応募者とご相談の上、決定致します。
移植開始前にオリジナルのユーザープログラムの性能評価や分析等を行うことがありますので、移植作業を開始する前にユーザープログラムのご提出をお願いすることがあります。
 
 

選考と採択後の流れ

flow.png
 

研究成果における謝辞の表示

1. 本支援サービスによって開発されたアクセラレータへ移植されたプログラムのソースコード内に本支援事業の支援を受けたことを必ず表示してください。
2. 本支援サービスによって開発されたアクセラレータへ移植されたプログラムにより得た研究成果を成果論文として発表する場合は、本支援事業の支援を受けたことを記載してください。成果論文の謝辞への記載は平成26年度まで必ず行うものとし、それ以降は任意とします。
 

注意事項

1. 応募するプログラムを自由に改修することがライセンス上問題ないことを応募前に応募者自身でご確認ください。
2. 本サービスによって開発されたアクセラレータへの移植後のプログラムのライセンスと著作権は、応募者自身がそのプログラムを開発した場合と同じライセンスと著作権を持ちます。
3. ユーザープログラムを高速化するために行ったプログラムの変更内容については、応募者とご相談の上、センターで公表することがあります。
4. サービス作業を実施するにあたり、作業者が応募者にプログラムの具体的な内容についてメール等で問い合わせたり、研究室等にお伺いしヒアリングを行ったりしますので、ご協力お願い致します。プログラムコードに関しての詳細な問い合わせに対応いただける方がいない場合は本サービスの対象外となります(作成者が卒業した場合、他者が開発したコードを譲渡された場合、など)。
5. アクセラレータへ移植したプログラムの実行を検証するため、テスト実行に必要なデータも合わせてご提供ください。
6. プログラムをアクセラレータへ移植するにあたり、作業者がアクセラレータ用プログラムの開発に使用する計算資源はセンターが提供します。
7. プログラムのアクセラレータへの移植は、ソースコードの変更、アルゴリズムの変更、計算順序の変更を伴うため、アクセラレータへの移植後のプログラムによる計算結果がオリジナルのプログラムによる計算結果と完全に一致しないことがあります。本サービスによって開発したプログラムを利用する際には、利用者自身で計算結果の正確性をお確かめください。
 

免責事項

1. 本支援サービスによって開発されたプログラムによって得られる計算結果については、オリジナルのプログラムの計算結果と一致するよう万全を期しておりますが、アクセラレータへ移植するためのソースコードの変更、アルゴリズムの変更、計算順序の変更を行うことから、その計算結果が完全に一致することを保証するものではありません。本支援サービスによって開発されたプログラムにもとづいて利用者が不利益を被った場合であっても、センターは一切責任を負いません。
2. 本支援サービスによって開発されたプログラムのご利用において生じた利用者の損害について、センターは一切の責任を負わないものとします。
 

申し込み方法

 
本サービスへのお申し込みは、以下の【応募フォーム】の必要事項を全てご記入の上、下記申込先のメールアドレスまでお送りください。
 

申込先

assist-acc@gsic(全角@を半角にして、後ろに ".titech.ac.jp"を付けてください。)
 

==========【応募フォーム】==========

(必要に応じて記述欄を増やし、具体的に記述して下さい。審査に利用されます。のある項目は、採択された場合、センターのWEBページなどで公開されます。この他に、審査にはセンターが保持するTSUBAMEの利用状況等も利用されます。)
- 課題名(移植を希望するプログラムの名称等)
- 氏名(ふりがな)
- 所属(大学名/会社名)
- 部署(学生の場合は、所属専攻または学科と研究室名を記入してください):
- 役職:
- E-mail:
- 住所:
- 電話番号:
- TSUBAME アカウント名:
- プログラムの内容と目的(500字程度)
 
 
- 計算手法・アルゴリズム(FFT、CIP法等):
 
- サービスの実施の希望時期(複数選択可):
              平成25年 12月
              平成26年 1月
 
- プログラムのTSUBAME上での利用ユーザー数:
 
 
- プログラムを利用する主なTSUBAMEグループ(複数可):
 
 
- プログラムの利用されている範囲(該当する項目を残してください、複数選択可)
1. オープンソースである
              配布サイト等:
2. オープンソースでなく主に所属する研究室で使われている
3. オープンソースでなく複数の研究機関や企業で使用されている
使用されている研究機関等の具体例:
4. 今後オープンソースとして公開する予定である
              オープンソースとして公開する予定の時期:
5. その他
              利用されている範囲(具体的に):
 
- プログラムのライセンス:
 
- プログラムの利用実績(プログラムをTSUBAMEで利用して得られた成果やその他で得られた成果等を具体的に記述してください):
 
- マルチノードへの対応(どちらか一方を残してください):
1. MPIを利用している
2. MPIを利用していない
 
- 代表的な問題の実行時間:
 
- 最大メモリサイズ(1プロセス当たり、および総合計):
 
 
- 最大ストレージサイズ(1プロセス当たり、および総合計):
 
 
- ディスクへの入出力量とその頻度:
 
 
- その他、プログラムの特徴や要望など:
 
 

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お問い合わせ

assist-acc@gsic(全角@を半角にして、後ろに ".titech.ac.jp"を付けてください。)