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公開番号2025005622
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023105858
出願日2023-06-28
発明の名称並列計算分配プログラム、並列計算分配システム、及び並列計算分配方法
出願人富士通株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G06F 1/035 20060101AFI20250109BHJP(計算;計数)
要約【課題】複数の計算部により行われる並列計算において、メモリベースコンピューティングのために各計算部が記憶する参照情報の情報量を削減する。
【解決手段】複数の計算部は、入力データに対応付けられた出力データを含む参照情報を用いて、入力データから出力データを求める並列計算を行う。並列計算分配プログラムは、複数の計算部それぞれに対して、入力データの範囲のうち一部の範囲に属する入力データから出力データを求める計算を割り当てる処理を、コンピュータに実行させる。複数の計算部各々は、参照情報のうち、一部の範囲に属する入力データに対応付けられた出力データを含む一部の参照情報を記憶し、一部の参照情報を用いて、一部の範囲に属する入力データから一部の範囲に属する入力データに対応付けられた出力データを求める。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
入力データに対応付けられた出力データを含む参照情報を用いて、前記入力データから前記出力データを求める並列計算を行う複数の計算部それぞれに対して、前記入力データの範囲のうち一部の範囲に属する入力データから出力データを求める計算を割り当てる、
処理をコンピュータに実行させ、
前記複数の計算部各々は、前記参照情報のうち、前記一部の範囲に属する入力データに対応付けられた出力データを含む一部の参照情報を記憶し、前記一部の参照情報を用いて、前記一部の範囲に属する入力データから前記一部の範囲に属する入力データに対応付けられた出力データを求めることを特徴とする並列計算分配プログラム。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記入力データの範囲は、複数の範囲に分割されており、
前記一部の範囲は、前記複数の範囲各々に対応し、
前記入力データに対応付けられた出力データを含む参照情報は、複数の部分に分割されており、
前記一部の参照情報は、前記複数の部分各々に対応し、
前記複数の計算部それぞれに対して、前記入力データの範囲のうち一部の範囲に属する入力データから出力データを求める計算を割り当てる処理は、
前記複数の計算部各々を、前記入力データに対応する基準データの複数の範囲それぞれに対応するグループのうち、何れかのグループに分類する処理と、
前記並列計算における複数の入力データのうち特定の入力データに対応する特定の基準データに基づいて、前記特定の基準データが属する特定の範囲に対応する特定のグループを求める処理と、
前記複数の計算部のうち前記特定のグループに属する計算部に対して、前記特定の入力データから出力データを求める計算を割り当てる処理と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の並列計算分配プログラム。
【請求項３】
前記複数の入力データそれぞれに対応する基準データのうち、前記特定の範囲に属する基準データの個数に基づいて、前記特定のグループに属する計算部の個数を決定する処理を、前記コンピュータにさらに実行させることを特徴とする請求項２記載の並列計算分配プログラム。
【請求項４】
前記入力データの範囲は、複数の範囲を含み、
前記複数の範囲のうち２つの範囲は、互いに重複する範囲を含み、
前記一部の範囲は、前記複数の範囲各々に対応し、
前記入力データに対応付けられた出力データを含む参照情報は、複数の部分を含み、
前記一部の参照情報は、前記複数の部分各々に対応し、
前記複数の計算部それぞれに対して、前記入力データの範囲のうち一部の範囲に属する入力データから出力データを求める計算を割り当てる処理は、
前記複数の計算部各々を、前記入力データに対応する基準データの複数の範囲それぞれに対応するグループのうち、何れかのグループに分類する処理と、
前記複数の入力データのうち前記重複する範囲に属する特定の入力データに対応する特定の基準データに基づいて、前記２つの範囲に対応する２つのグループを求める処理と、
前記複数の計算部のうち前記２つのグループに属する何れかの計算部に対して、前記特定の入力データから出力データを求める計算を割り当てる処理と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の並列計算分配プログラム。
【請求項５】
前記２つのグループのうち一方のグループに属する１つ又は複数の計算部の負荷と、前記２つのグループのうち他方のグループに属する１つ又は複数の計算部の負荷とに基づいて、前記何れかの計算部が選択されることを特徴とする請求項４記載の並列計算分配プログラム。
【請求項６】
入力データに対応付けられた出力データを含む参照情報を用いて、前記入力データから前記出力データを求める並列計算を行う複数の計算部と、
前記複数の計算部それぞれに対して、前記入力データの範囲のうち一部の範囲に属する入力データから出力データを求める計算を割り当てる割当部と、
を備え、
前記複数の計算部各々は、前記参照情報のうち、前記一部の範囲に属する入力データに対応付けられた出力データを含む一部の参照情報を記憶し、前記一部の参照情報を用いて、前記一部の範囲に属する入力データから前記一部の範囲に属する入力データに対応付けられた出力データを求めることを特徴とする並列計算分配システム。
【請求項７】
入力データに対応付けられた出力データを含む参照情報を用いて、前記入力データから前記出力データを求める並列計算を行う複数の計算部それぞれに対して、前記入力データの範囲のうち一部の範囲に属する入力データから出力データを求める計算を割り当てる、
処理をコンピュータが実行し、
前記複数の計算部各々は、前記参照情報のうち、前記一部の範囲に属する入力データに対応付けられた出力データを含む一部の参照情報を記憶し、前記一部の参照情報を用いて、前記一部の範囲に属する入力データから前記一部の範囲に属する入力データに対応付けられた出力データを求めることを特徴とする並列計算分配方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列計算分配技術に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
複数のプロセッシングエレメント（Processing Element，ＰＥ）を含む並列計算システムにおいて、すべてのＰＥに対して均等に計算タスクを分配するために、負荷分散（Load Balancing，ＬＢ）が行われることがある。
【０００３】
並列計算システムに関して、ＰＩＭ（Processor-In-Memory）クラスタを含むＰＥが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許出願公開第２０２２／０３２６９５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
メモリベースコンピューティングは、科学技術計算等における複雑な計算の全体をメモリ内で実行する技術である。メモリベースコンピューティングによれば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）による複雑な関数処理が削減され、低速なデータアクセスがなくなるため、処理性能が向上する。
【０００６】
メモリベースコンピューティングの一例として、ルックアップテーブル（Look-Up Table，ＬＵＴ）を用いた計算が挙げられる。ＬＵＴは、メモリ内に設けられ、入力データをアドレスとして用いて、各入力データに対して事前に計算された出力データを格納する。
【０００７】
並列計算システムにおいて、インメモリ計算部としてＬＵＴを各ＰＥに搭載することで、処理性能が向上する。メモリベースコンピューティングに用いられるＬＵＴは、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＣＧＲＡ（Coarse Grained Reconfigurable Array）、シストリックアレイ等のハードウェアアクセラレータにも適している。
【０００８】
しかしながら、並列計算システムにおいて関数処理を効率的に実行するために、各ＰＥに大規模なＬＵＴを搭載すると、ハードウェアコストが増大する。
【０００９】
なお、かかる問題は、ＬＵＴを用いた並列計算に限らず、メモリベースコンピューティングに用いられる様々な参照情報を用いた並列計算において生ずるものである。
【００１０】
１つの側面において、本発明は、複数の計算部により行われる並列計算において、メモリベースコンピューティングのために各計算部が記憶する参照情報の情報量を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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