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公開番号2025032397
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2021178239
出願日2021-10-29
発明の名称計算機システム
出願人株式会社Preferred Networks
代理人個人,個人
主分類G06F 15/173 20060101AFI20250305BHJP(計算;計数)
要約【課題】集団通信を管理する管理装置を設けることなく、下位のノードから受信する識別情報に基づいて低レイテンシの集団通信を実現する。
【解決手段】ツリー状に接続され、各々が演算機能を有する複数の第1ノードと、第1ノードのリーフ側接続される少なくとも1つの第2ノードと、を有する計算機システムであって、集団通信に参加する第2ノードである第2参加ノードは、集団通信の対象データと、集団通信に参加するノードを識別する識別情報とを、第1ノードに送信し、集団通信に参加する第1ノードである第1参加ノードの各々は、第2参加ノードから受信する対象データを演算し、第2参加ノードから受信する識別情報の少なくとも一部又は第2参加ノードから受信する識別情報の少なくとも一部に基づいて生成される集団通信に参加するノードを識別する識別情報を、当該演算結果とともに上位のノードに送信する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ツリー状に接続され、各々が演算機能を有する複数の第１ノードと、前記第１ノードのリーフ側に接続される少なくとも１つの第２ノードと、を有する計算機システムであって、
集団通信に参加する前記第２ノードである第２参加ノードは、前記集団通信の対象データと、前記集団通信に参加するノードを識別する識別情報とを、前記第１ノードに送信し、
前記集団通信に参加する前記第１ノードである第１参加ノードの各々は、前記第２参加ノードから受信する前記対象データを演算し、前記第２参加ノードから受信する前記識別情報の少なくとも一部又は前記第２参加ノードから受信する前記識別情報の少なくとも一部に基づいて生成される前記集団通信に参加するノードを識別する識別情報を、当該演算結果とともに上位のノードに送信する
計算機システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記識別情報は、ノードと１対１に対応し、ノード毎に異なる情報である
請求項１に記載の計算機システム。
【請求項３】
前記第２参加ノードは、前記対象データ及び前記識別情報を、それぞれ、ペイロード及びパケットヘッダに格納したパケットを生成し、当該パケットを前記第１ノードに送信し、
前記第１参加ノードは、前記第２参加ノードから受信した前記パケットのペイロード及びパケットヘッダから、それぞれ、前記対象データ及び前記識別情報を取得する
請求項１又は請求項２に記載の計算機システム。
【請求項４】
前記第１ノードは、ネットワークスイッチであり、
前記第２ノードは、プロセッサ又はアクセラレータである
請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載の計算機システム。
【請求項５】
前記第１参加ノードのリーフ側に接続される前記第２参加ノードのグループは、自グループに属する第２参加ノードを識別する識別情報と、前記第１参加ノードを識別する識別情報とを送信する
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の計算機システム。
【請求項６】
前記第１参加ノードのリーフ側に接続される第２参加ノードのグループは、自グループに対応して順次接続される第１参加ノードの各々の識別情報として、ツリー上での高さに対応する高さ情報とデータを受信するポートを識別するポート情報とを送信し、
前記第１参加ノードの各々は、自ノードの高さ情報及びポート情報に基づいて下位のノードを識別する
請求項５に記載の計算機システム。
【請求項７】
前記第２参加ノードが送信する前記高さ情報は、前記第２参加ノードからの相対的な高さを示し、
前記第１参加ノードの各々は、下位のノードから受信する前記高さ情報を、自ノードからの相対的な高さに対応する高さ情報に変換し、変換した高さ情報をポート情報ともに上位のノードに送信する
請求項６に記載の計算機システム。
【請求項８】
前記グループ内の第２参加ノードは、互いに同じ識別情報を送信する
請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の計算機システム。
【請求項９】
前記グループ内の第２参加ノードは、送信する第２参加ノードの識別情報が自グループ内で網羅され、送信する第１参加ノードの識別情報が全てのグループ内で網羅されるように識別情報を送信する
請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の計算機システム。
【請求項１０】
前記第２参加ノードは、ルートに位置する第１参加ノードを識別する識別情報を除く識別情報を１つ上位の参加ノードに送信し、
自ノード以上の階層のノードの識別情報を受信しない第１参加ノードは、演算結果を下位の第１参加ノードに送信し、
演算結果を受信した下位の第１参加ノードは、さらに下位の第１参加ノードに演算結果を送信し、
演算結果を受信した前記リーフ側の第１参加ノードは、受信した演算結果を前記第２参加ノードに送信する
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の計算機システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、計算機システムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
ネットワークで接続された複数のアクセラレータを集団通信によって連携させることで、大規模な問題を解く通信システムが広く利用されている。また、集団通信を低レイテンシで実現するためにネットワークスイッチ等の中継装置に計算機能を持たせ、ホストプロセッサを介さずに、アクセラレータ間で集団通信を直接実行する計算機システムが知られている。
【０００３】
この種の計算機システムは、例えば、集団通信に参加する装置の組み合わせ（グループ）毎に、装置の割り当て情報等を各中継装置のテーブル等に事前に設定する集団通信管理装置を有する。そして、各中継装置は、下位の階層から受信するグループを識別する識別情報に対応して設定された割り当て情報を参照し、参照した割り当て情報に従って集団通信を実行する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、下位のノードから受信されるノードを識別する識別情報を用いて集団通信を実行するシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態の計算機システムは、ツリー状に接続され、各々が演算機能を有する複数の第１ノードと、前記第１ノードのリーフ側に接続される少なくとも１つの第２ノードと、を有する計算機システムであって、集団通信に参加する前記第２ノードである第２参加ノードは、前記集団通信の対象データと、前記集団通信に参加するノードを識別する識別情報とを、前記第１ノードに送信し、前記集団通信に参加する前記第１ノードである第１参加ノードの各々は、前記第２参加ノードから受信する前記対象データを演算し、前記第２参加ノードから受信する前記識別情報の少なくとも一部又は前記第２参加ノードから受信する前記識別情報の少なくとも一部に基づいて生成される前記集団通信に参加するノードを識別する識別情報を、当該演算結果とともに上位のノードに送信する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明の一実施形態における計算機システムの一例を示すブロック図である。
図１の計算機システムが実行する集団通信の例を示す説明図である。
図１の各ネットワークスイッチの動作の一例を示すフロー図である。
他の計算機システムが実行する集団通信の例を示す説明図である。
本発明の他の実施形態における計算機システムによる集団通信の一例を示す説明図である。
本発明の他の実施形態における計算機システムによる集団通信の一例を示す説明図である。
本発明の他の実施形態における計算機システムによる集団通信の一例を示す説明図である。
本発明の他の実施形態における計算機システムによる集団通信の一例を示す説明図である。
前述した実施形態におけるアクセラレータ又はネットワークスイッチのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態における計算機システムの一例を示すブロック図である。図１に示す計算機システムＳＹＳ１は、複数のネットワークスイッチＳＷ（ＳＷ２１－ＳＷ２３、ＳＷ３１）と、ＳＷ３１から見てリーフに位置するネットワークスイッチＳＷ２１－ＳＷ２３に接続された複数のアクセラレータＡＣ（ＡＣ１１－ＡＣ１９）とを有する。なお、各アクセラレータＡＣ（ＡＣ１１－ＡＣ１９）は、それぞれが接続するネットワークスイッチＳＷ２１－ＳＷ２３から見てリーフに位置する。このように、ネットワークスイッチＳＷとアクセラレータＡＣとはツリー状に接続されている。例えば、ネットワークスイッチＳＷは、データの縮約に使用する演算器を有する。
【０００９】
アクセラレータＡＣ及びネットワークスイッチＳＷは、ノードの一例である。ネットワークスイッチＳＷは、第１ノードの一例であり、アクセラレータＡＣは、第２ノードの一例である。ネットワークスイッチＳＷ３１は、ルートに位置するルートノードの一例であり、ネットワークスイッチＳＷ２１－ＳＷ２３は、リーフノードの一例である。なお、アクセラレータＡＣをリーフノードと呼んでもよい。以下では、ネットワークスイッチＳＷは、単にスイッチＳＷとも称される。
【００１０】
アクセラレータＡＣ及びスイッチＳＷに付加した２桁の数値は、アクセラレータＡＣ及びスイッチＳＷを示す識別番号であり、上位桁はツリーの階層を示し、下位桁は階層内での識別番号を示す。識別番号は、ノードを識別する識別情報の一例である。ノードを識別する識別情報は、集団通信に参加するノードを識別するために用いられる情報であり、ノードと１対１に対応する、ノード毎に異なる情報であってよい。各アクセラレータＡＣおよび各スイッチＳＷは、自ノードの識別番号を認識しているため、受信した識別番号が、自ノードであるか、自ノードより下位のノードであるか、あるいは、自ノードより上位のノードであるかを認識することができる。なお、識別番号は、各ノードに割り当てられたアドレスでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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