ORCID
学位
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博士（理学） （ 東京大学 ）
研究キーワード
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メモリ階層
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高性能計算
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GPGPU
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スーパーコンピュータ
研究分野
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情報通信 / 高性能計算
学歴
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東京大学 理学系研究科 情報科学専攻
1996年4月 - 2001年9月
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東京大学 理学部 情報科学科
1992年4月 - 1996年3月
国名： 日本国
経歴
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東京科学大学 総合研究院スーパーコンピューティング研究センター 教授
2024年10月 - 現在
国名：日本国
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東京工業大学 学術国際情報センター 教授
2018年4月 - 2024年9月
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東京工業大学 学術国際情報センター 准教授
2012年6月 - 2018年3月
所属学協会
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情報処理学会
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ACM
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IEEE-CS
論文
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FRUGAL: Pushing GPU Applications beyond Memory Limits
Lingqi Zhang, Tengfei Wang, Jiajun Huang, Chen Zhuang, Ivan R. Ivanov, Peng Chen, Toshio Endo, Mohamed Wahib
2026 IEEE/ACM International Symposium on Code Generation and Optimization (CGO) 188 - 201 2026年1月
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Scaling Large-scale GNN Training to Thousands of Processors on CPU-based Supercomputers
Chen Zhuang, Lingqi Zhang, Du Wu, Peng Chen, Jiajun Huang, Xin Liu, Rio Yokota, Nikoli Dryden, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
Proceedings of the 39th ACM International Conference on Supercomputing 57 - 72 2025年6月
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An Optimization Technique for Hiding Communication Costs in 3D Parallel Training of Deep Learning 査読 国際共著 国際誌
Ryubu Hosoki, Kento Sato, Toshio Endo, Julien Bigot, Edouard Audit
2025 IEEE 25th International Symposium on Cluster, Cloud and Internet Computing (CCGrid) 1 - 10 2025年5月
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A General and Scalable GCN Training Framework on CPU Supercomputers.
Chen Zhuang, Peng Chen 0035, Xin Liu 0020, Rio Yokota, Nikoli Dryden, Lingqi Zhang 0001, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
PPoPP 566 - 568 2025年
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Challenges in Computing Resource Sharing Towards Next-Gen Interactive Accelerated HPC 査読 国際誌
Toshio Endo, Shohei Minami, Akihiro Nomura, Hiroki Ohtsuji, Jun Kato, Masahiro Miwa, Eiji Yoshida, Tomoya Yuki, Ryuichi Sakamoto
Interactive and Urgent High-Performance Computing (CIW-IUS), in conjunction with ISC24, LNCS 15058 231 - 242 2024年12月
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TSUBAME4.0の処理量担保のための計算ノード分割
野村 哲弘, 遠藤 敏夫
2024年度大学ICT推進協議会(AXIES)年次大会, 10AM2C-5 2024年12月
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TSUBAME4.0: HPC-AI時代に向けた東京科学大学のもっとみんなのスパコン
安良岡由規, 遠藤敏夫, 野村哲弘, 渡邊 寿雄, 鶴見 慶
2024年度大学ICT推進協議会(AXIES)年次大会, 10AM1C-1 2024年12月
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SuperGCN: General and Scalable Framework for GCN Training on CPU-powered Supercomputers 国際共著 国際誌
Chen Zhuang, Lingqi Zhang, Du Wu, Peng Chen, Jiajun Huang, Xin Liu, Rio Yokota, Nikoli Dryden, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
arXiv:2411.16025 [cs.DC] 2024年11月
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HPC-AI時代に向けたもっとみんなのスパコンTSUBAME4.0
遠藤 敏夫, 野村 哲弘, 渡邊 寿雄, 安良岡 由規, 鶴見 慶
並列/分散/協調処理に関するサマーワークショップ(SWoPP2024)， 情報処理学会研究報告 2024-HPC-195 ( 8 ) 2024年8月
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Leveraging GPUDirect Storage for Efficient Image Reconstruction
Du Wu, Peng Chen, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
Summer United Workshops on Parallel, Distributed and Cooperative Processing (SWoPP 2024), IPSJ SIG Technical Report 2024-HPC-195 ( 5 ) 2024年8月
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High-performance Graph Convolutional Networks Training on Fugaku and ABCI Supercomputers 国際共著
Chen Zhuang, Peng Chen, Xin Liu, Rio Yokota, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
Summer United Workshops on Parallel, Distributed and Cooperative Processing (SWoPP 2024), IPSJ SIG Technical Report 2024-HPC-195 ( 14 ) 2024年8月
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FRUGAL: Reducing GPU Memory Requirement of HPC Applications
Tengfei Wang, Lingqi Chang, Ivan Ivanov, Peng Chen, Toshio Endo, Mohamed Wahib
Summer United Workshops on Parallel, Distributed and Cooperative Processing (SWoPP 2024), IPSJ SIG Technical Report 2024-HPC-195 ( 27 ) 2024年8月
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タンパク質構造予測プログラムOmegaFoldのマルチGPUを用いた高速化 査読
大沢 泰生, 遠藤 敏夫, 細木 隆豊
Cross-disciplinary Workshop on Computing Systems, Infrastructures, and Programming (xSIG 2024) 2024年8月
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スパコンTSUBAMEシリーズにおけるリソース分割戦略
野村 哲弘, 遠藤 敏夫
並列/分散/協調処理に関するサマーワークショップ(SWoPP2024)， 情報処理学会研究報告 2024-HPC-195 ( 7 ) 2024年8月
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Real-time High-resolution X-Ray Computed Tomography 査読 国際共著 国際誌
Du Wu, Peng Chen, Xiao Wang, Issac Lyngaas, Takaaki Miyajima, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
Proceedings of the 38th ACM International Conference on Supercomputing 110 - 123 2024年5月
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ステンシル計算の時間ブロッキングフレームワークの実装と評価
瓜生 侑, 遠藤 敏夫
情報処理学会研究報告 2024-HPC-194 ( 3 ) 2024年5月
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An optimization pass for training speed-up and strategy search in 3D parallelism 国際共著
Ryubu Hosoki, Kento Sato, Toshio Endo, Julien Bigot, Edouard Audit
IPSJ SIG Technical Report 2024-HPC-194 ( 7 ) 2024年5月
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Accelerating Stencil Computations on a GPU by Combining Using Tensor Cores and Temporal Blocking 査読
Futa Kambe, Toshio Endo
16th Workshop on General Purpose Processing Using GPU 1 - 6 2024年3月
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Retargeting and Respecializing GPU Workloads for Performance Portability 査読
Ivan R. Ivanov, Oleksandr Zinenko, Jens Domke, Toshio Endo, William S. Moses
2024 IEEE/ACM International Symposium on Code Generation and Optimization (CGO) 119 - 132 2024年3月
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Automatic Parallelization and OpenMP Offloading of Fortran Array Notation 査読
Ivan R. Ivanov, Jens Domke, Toshio Endo, Johannes Doerfert
proceedings of 20th International Workshop on OpenMP (IWOMP 2024), LNCS 15195 197 - 209 2024年3月
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High Throughput 3D Image Reconstruction with GPUDirect and Tensor Core
Du Wu, Peng Chen, Takaaki Miyajima, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
IPSJ SIG Technical Report 2024-HPC-193 ( 25 ) 2024年3月
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AshPipe: Asynchronous Hybrid Pipeline Parallel for DNN Training 査読
Ryubu Hosoki, Toshio Endo, Takahiro Hirofuchi, Tsutomu Ikegami
Proceedings of the International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region 117 - 126 2024年1月
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Communication Optimization for Distributed GCN Training on ABCI Supercomputer.
Chen Zhuang, Peng Chen 0035, Xin Liu 0020, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
IEEE International Conference on Cluster Computing 160 - 161 2024年
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Investigating Nvidia GPU Architecture Trends via Microbenchmarks.
Lingqi Zhang 0001, Ryan Barton, Peng Chen 0035, Xiao Wang 0004, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
IEEE International Conference on Cluster Computing 174 - 175 2024年
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Asynchronous I/O Optimization for X-Ray Imaging via GPUDirect Storage.
Du Wu, Peng Chen 0035, Yiyu Tan, Yusuke Tanimura, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
IEEE International Conference on Cluster Computing 196 - 197 2024年
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Pyramid Swin Transformer for Multi-task: Expanding to More Computer Vision Tasks 査読
Chenyu Wang, Toshio Endo, Takahiro Hirofuchi, Tsutomu Ikegami
Proceedings of Conference on Advanced Concepts for Intelligent Vision Systems (ACIVS 2023), Springer, LNCS Vol. 14124 53 - 65 2023年11月
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The Aggressive Oversubscribing Scheduling for Interactive Jobs on a Supercomputing System 査読
Shohei Minami, Toshio Endo, Akihiro Nomura
2023 IEEE High Performance Extreme Computing Conference (HPEC) 1 - 7 2023年9月
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Scalable Training of Graph Convolutional Networks on Supercomputers
Chen Zhuang, Peng Chen, Xin Liu, Satoshi Matsuoka, Toshio Endo, Mohamed Wahib
Summer United Workshops on Parallel, Distributed and Cooperative Processing (SWoPP 2023), IPSJ SIG Technical Report 2023-HPC-190 ( 19 ) 2023年8月
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High-performance Temporal Blocking Stencils at Low GPU Occupancy
Lingqi Zhang, Mohamed Wahib, Peng Chen, Yusuke Tanimura, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
Summer United Workshops on Parallel, Distributed and Cooperative Processing (SWoPP 2023), IPSJ SIG Technical Report 2023-HPC-190 ( 26 ) 2023年8月
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動的スケジューリングライブラリを用いたPythonにおける分散コレスキー分解の実装と評価
岡本 洸琉, 遠藤 敏夫
並列/分散/協調処理に関するサマーワークショップ(SWoPP2023)， 情報処理学会研究報告 2023-HPC-190 ( 15 ) 2023年8月
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GPU上のTensor coreを使ったステンシル計算の時間ブロッキングによる高速化
神戸 風太, 遠藤 敏夫
並列/分散/協調処理に関するサマーワークショップ(SWoPP2023)， 情報処理学会研究報告 2023-HPC-190 ( 29 ) 2023年8月
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Hayato Fujita, Akihiro Nomura, Toshio Endo, Masakazu Sekijima
2023 Congress in Computer Science, Computer Engineering, & Applied Computing (CSCE) 2023年7月
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PERKS: a Locality-Optimized Execution Model for Iterative Memory-bound GPU Applications 招待 査読
Lingqi Zhang, Mohamed Wahib, Peng Chen, Jintao Meng, Xiao Wang, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
In proceedings of ACM International Conference on Supercomputing (ICS 2023), Orlando, June 2023. 2023年6月
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Revisiting Temporal Blocking Stencil Optimizations 招待 査読
Lingqi Zhang, Mohamed Wahib, Peng Chen, Jintao Meng, Xiao Wang, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
In proceedings of ACM International Conference on Supercomputing (ICS 2023), Orlando, June 2023. 2023年6月
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次世代高性能メモリシステムにおけるステンシル計算の局所性向上技術の評価
幸 朋矢, 遠藤 敏夫
情報処理学会研究報告 2023-HPC-188 ( 31 ) 2023年3月
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Effectiveness of the Oversubscribing Scheduling on Supercomputer Systems 査読
Shohei Minami, Toshio Endo, Akihiro Nomura
Proceedings of the International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region 18 - 28 2023年2月
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Exploiting Scratchpad Memory for Deep Temporal Blocking 査読
Lingqi Zhang, Mohamed Wahib, Peng Chen, Jintao Meng, Xiao Wang, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
Proceedings of the 15th Workshop on General Purpose Processing Using GPU 34 - 35 2023年2月
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High-Performance GPU-to-CPU Transpilation and Optimization via High-Level Parallel Constructs
William S. Moses, Ivan R. Ivanov, Jens Domke, Toshio Endo, Johannes Doerfert, Oleksandr Zinenko
Proceedings of the 28th ACM SIGPLAN Annual Symposium on Principles and Practice of Parallel Programming 119 - 134 2023年2月
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Pyramid Swin Transformer: Different-Size Windows Swin Transformer for Image Classification and Object Detection
583 - 590 2023年
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機械学習を用いた音声処理に向けたデータ拡張手法の研究
丸山 翼, 池上 努, 遠藤 敏夫, 広渕 崇宏
電子情報通信学会 応用音響研究会 技術研究報告 2022年12月
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Efficient Stencil Computation with Temporal Blocking by Halide DSL 査読
Hiroki Aikawa, Toshio Endo, Tomoya Yuki, Takahiro Hirofuchi, Tsutomu Ikegami
2022 IEEE Intl Conf on Parallel & Distributed Processing with Applications, Big Data & Cloud Computing, Sustainable Computing & Communications, Social Computing & Networking (ISPA/BDCloud/SocialCom/SustainCom) 870 - 877 2022年12月
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Breaking the Memory Bottleneck for Iterative Memory-bound Applications Via Persistent Kernels
Lingqi Zhang, Mohamed Wahib, Peng Chen, Jintao Meng, Xiao Wang, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
IPSJ SIG Technical Report 2022-HPC-187 ( 18 ) 2022年12月
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Speed-Up Single Shot Detector on GPU with CUDA 査読
Chenyu Wang, Toshio Endo, Takahiro Hirofuchi, Tsutomu Ikegami
Proceedings of SNPD2022-summer, Studies in Computational Intelligence 1074 89 - 106 2022年11月
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3D Stacked SRAMを活用したHPC向けメモリアーキテクチャの検討
萩原 汐, 吉川 隆英, 幸 朋矢, 遠藤 敏夫
デザインガイア2022， 情報処理学会研究報告 2022-SLDM-200 ( 31 ) 2022年11月
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ラムダ式を用いる移植性の高い並列プログラムの実装とCPU・GPU上の評価
瓜生 侑, 遠藤 敏夫
並列/分散/協調処理に関するサマーワークショップ(SWoPP2022)， 情報処理学会研究報告 2022-HPC-185 ( 20 ) 2022年7月
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High-Performance GPU-to-CPU Transpilation and Optimization via High-Level Parallel Constructs
William S. Moses, Ivan R. Ivanov, Jens Domke, Toshio Endo, Johannes Doerfer, Oleksandr Zinenko
arXiv:2207.00257 [cs.PL] 2022年7月
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負荷分散を改善したハイブリッドパイプライン並列深層学習手法
細木 隆豊, 遠藤 敏夫, 広渕 崇宏, 池上 努
並列/分散/協調処理に関するサマーワークショップ(SWoPP2022)， 情報処理学会研究報告 2022-HPC-185 ( 17 ) 2022年7月
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タンパク質構造解析システムAlphafoldの実行時ファイルステージングを用いた高速化
大沢 泰生, 遠藤 敏夫, 野村 哲弘
並列/分散/協調処理に関するサマーワークショップ(SWoPP2022)， 情報処理学会研究報告 2022-HPC-185 ( 24 ) 2022年7月
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mdx: A Cloud Platform for Supporting Data Science and Cross-Disciplinary Research Collaborations
Toyotaro Suzumura, Akiyoshi Sugiki, Hiroyuki Takizawa, Akira Imakura, Hiroshi Nakamura, Kenjiro Taura, Tomohiro Kudoh, Toshihiro Hanawa, Yuji Sekiya, Hiroki Kobayashi, Shin Matsushima, Yohei Kuga, Ryo Nakamura, Renhe Jiang, Junya Kawase, Masatoshi Hanai, Hiroshi Miyazaki, Tsutomu Ishizaki, Daisuke Shimotoku, Daisuke Miyamoto, Kento Aida, Atsuko Takefusa, Takashi Kurimoto, Koji Sasayama, Naoya Kitagawa, Ikki Fujiwara, Yusuke Tanimura, Takayuki Aoki, Toshio Endo, Satoshi Ohshima, Keiichiro Fukazawa, Susumu Date, Toshihiro Uchibayashi
arXiv:2203.14188 [cs.LG] 2022年3月
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Shohei Minami, Toshio Endo, Akihiro Nomura
proceedings of 24th Workshop on Job Scheduling Strategies for Parallel Processing (JSSPP 2021), LNCS 12985 59 - 79 2021年10月
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Performance Modeling of HPC Applications on Overcommitted Systems.
Shohei Minami, Toshio Endo, Akihiro Nomura 0002
HPC Asia 2021: The International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region 129 - 132 2021年
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Integrating Cache Oblivious Approach with Modern Processor Architecture 査読
Toshio Endo
Proceedings of the International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region 123 - 130 2020年1月
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AN5D: automated stencil framework for high-degree temporal blocking on GPUs. 査読
Kazuaki Matsumura, Hamid Reza Zohouri, Mohamed Wahib, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
CGO '20: 18th ACM/IEEE International Symposium on Code Generation and Optimization(CGO) 199 - 211 2020年
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AN5D: Automated Stencil Framework for High-Degree Temporal Blocking on GPUs.
Kazuaki Matsumura, Hamid Reza Zohouri, Mohamed Wahib, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
CoRR abs/2001.01473 2020年
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Profiling based Out-of-core Hybrid Method for Large Neural Networks
Yuki Ito, Haruki Imai, Tung Le Duc, Yasushi Negishi, Kiyokuni Kawachiya, Ryo Matsumiya, Toshio Endo
arXiv:1907.05013 [cs.LG] 2019年7月
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An Autotuning Framework for Scalable Execution of Tiled Code via Iterative Polyhedral Compilation 査読
Yukinori Sato, Tomoya Yuki, Toshio Endo
ACM Transactions on Architecture and Code Optimization 15 ( 4 ) 1 - 23 2018年12月
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Scalable RMA-based Communication Library Featuring Node-local NVMs 査読
Ryo Matsumiya, Toshio Endo
2018 IEEE High Performance extreme Computing Conference (HPEC) 1 - 7 2018年9月
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Applying Recursive Temporal Blocking for Stencil Computations to Deeper Memory Hierarchy 査読
Toshio Endo
2018 IEEE 7th Non-Volatile Memory Systems and Applications Symposium (NVMSA) 19 - 24 2018年8月
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Exhaustive evaluation of memory-latency sensitivity on manycore processors with large cache 査読
Noboru Tanabe, Toshio Endo
Proceedings of the 2nd International Conference on High Performance Compilation, Computing and Communications 27 - 34 2018年3月
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Characterizing Memory-Latency Sensitivity of Sparse Matrix Kernels 査読
Noboru Tanabe, Toshio Endo
2018 26th Euromicro International Conference on Parallel, Distributed and Network-based Processing (PDP) 249 - 254 2018年3月
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ooc_cuDNN: Accommodating convolutional neural networks over GPU memory capacity 査読
Yuki Ito, Ryo Matsumiya, Toshio Endo
2017 IEEE International Conference on Big Data (Big Data) 2017年12月
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HPCとビッグデータ・AIを融合するグリーン・クラウドスパコンTSUBAME3.0の概要
松岡聡, 遠藤敏夫, 額田彰, 三浦信一, 野村哲弘, 佐藤仁, 實本英之, DROZD Aleksandr
Tsubame e-Science Journal 16 02‐08 (JA),20‐27 (EN) - 9 2017年11月
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Applying Temporal Blocking with a Directive-based Approach 査読
Shota Kuroda, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
Proceedings of the Fourth Workshop on the LLVM Compiler Infrastructure in HPC 1 - 11 2017年11月
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GPUメモリを超える大規模計算の実現に向けたステンシル計算のためのフレームワークの開発 査読
下川辺 隆史, 遠藤 敏夫, 小野寺 直幸, 青木 尊之
Proceedings of 2017 IEEE International Conference on Cluster Computing (IEEE Cluster 2017) (Internet) 525 - 529 2017年9月
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An Accurate Simulator of Cache-Line Conflicts to Exploit the Underlying Cache Performance 査読
Yukinori Sato, Toshio Endo
Proceedings of 23rd International European Conference on Parallel and Distributed Computing (Euro-par 2017) 119 - 133 2017年8月
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HPCとビッグデータ・AIを融合するグリーン・クラウドスパコンTSUBAME3.0の概要
松岡聡, 遠藤敏夫, 額田彰, 三浦信一, 野村哲弘, 佐藤仁, 實本英之, DROZD Aleksandr
情報処理学会研究報告(Web) 2017 ( HPC-160 ) Vol.2017‐HPC‐160,No.29,1‐6 (WEB ONLY) 2017年7月
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ExanaDBT: A Dynamic Compilation System for Transparent Polyhedral Optimizations at Runtime 査読
Yukinori Sato, Tomoya Yuki, Toshio Endo
Proceedings of the Computing Frontiers Conference 191 - 200 2017年5月
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Evaluating the impacts of code-level performance tunings on power efficiency 査読
Satoshi Imamura, Keitaro Oka, Yuichiro Yasui, Yuichi Inadomi, Katsuki Fujisawa, Toshio Endo, Koji Ueno, Keiichiro Fukazawa, Nozomi Hata, Yuta Kakibuka, Koji Inoue, Takatsugu Ono
2016 IEEE International Conference on Big Data (Big Data) 362 - 369 2016年12月
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PGAS Communication Runtime for Extreme Large Data Computation 査読
Ryo Matsumiya, Toshio Endo
2016 Second International Workshop on Extreme Scale Programming Models and Middlewar (ESPM2) 10 - 16 2016年11月
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Realizing Out-of-Core Stencil Computations Using Multi-tier Memory Hierarchy on GPGPU Clusters 査読
Toshio Endo
2016 IEEE International Conference on Cluster Computing (CLUSTER) 21 - 29 2016年9月
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From FLOPS to BYTES: Disruptive change in high-performance computing towards the post-moore era 査読
Satoshi Matsuoka, Hideharu Amano, Kengo Nakajima, Koji Inoue, Tomohiro Kudoh, Naoya Maruyama, Kenjiro Taura, Takeshi Iwashita, Takahiro Katagiri, Toshihiro Hanawa, Toshio Endo
2016 ACM International Conference on Computing Frontiers - Proceedings 274 - 281 2016年5月
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Katsuki Fujisawa, Toshio Endo, Yuichiro Yasui
Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 9725 265 - 274 2016年3月
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Dynamic Compilation for Transparent Data Locality Analysis and Memory Subsystem Tuning 査読
Yukinori Sato, Toshio Endo
The International Workshop on Architectural and Micro-Architectural Support for Dynamic Optimization (AMAS-DO) 2016年3月
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A Cache-aware Temporal Blocking Method for 3D Stencil Computation 査読
Shimpei Sato, Yukinori Sato, Toshio Endo
3rd International Workshop on High-Performance Stencil Computations (HiStencils 2016), In conjunction with HiPEAC 2016 2016年1月
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The scalable petascale data-driven approach for the Cholesky factorization with multiple GPUs. 査読
Yuki Tsujita, Toshio Endo, Katsuki Fujisawa
Proceedings of ESPM2 2015: 1st International Workshop on Extreme Scale Programming Models and Middleware - Held in conjunction with SC 2015: The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 38 - 45 2015年11月
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Exana: an execution-driven application analysis tool for assisting productive performance tuning 査読
Yukinori Sato, Shimpei Sato, Toshio Endo
Proceedings of the 2nd International Workshop on Software Engineering for Parallel Systems 1 - 10 2015年10月
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Investigating potential performance benefits of memory layout optimization based on roofline model 査読
Shimpei Sato, Yukinori Sato, Toshio Endo
Proceedings of the 2nd International Workshop on Software Engineering for Parallel Systems 50 - 56 2015年10月
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Katsuki Fujisawa, Toyotaro Suzumura, Hitoshi Sato, Koji Ueno, Yuichiro Yasui, Keita Iwabuchi, Toshio Endo
Optimization in the Real World - Toward Solving Real-World Optimization Problems -, Series of Mathematics for Industry 1 - 13 2015年9月
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TSUBAME2におけるスケジュール効率化への取り組みとユーザ動向の見える化
野村哲弘, 野村哲弘, 佐々木淳, 三浦信一, 三浦信一, 遠藤敏夫, 遠藤敏夫, 松岡聡, 松岡聡
情報処理学会研究報告(Web) 2015 ( HPC-150 ) VOL.2015-HPC-150,NO.2 (WEB ONLY) 2015年7月
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Power Capping of CPU-GPU Heterogeneous Systems using Power and Performance Models 査読
226 - 233 2015年5月
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Data Driven Scheduling Approach for the Multi-node Multi-GPU Cholesky Decomposition 査読
Yuki Tsujita, Toshio Endo
Proceedings of Workshop on Job Scheduling Strategies for Parallel Processing (JSSPP) 2015年5月
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Realizing Extremely Large-Scale Stencil Applications on GPU Supercomputers 査読
Toshio Endo, Yuki Takasaki, Satoshi Matsuoka
2015 IEEE 21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON PARALLEL AND DISTRIBUTED SYSTEMS (ICPADS) 625 - 632 2015年
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Exploration of Lossy Compression for Application-level Checkpoint/Restart 査読
Naoto Sasaki, Kento Sato, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
2015 IEEE 29TH INTERNATIONAL PARALLEL AND DISTRIBUTED PROCESSING SYMPOSIUM (IPDPS) 914 - 922 2015年
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Guanghao Jin, James Lin, Toshio Endo
2014 International Conference on High Performance Computing and Applications (ICHPCA) 1 - 6 2014年12月
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Software technologies coping with memory hierarchy of GPGPU clusters for stencil computations 査読
Toshio Endo, Guanghao Jin
2014 IEEE International Conference on Cluster Computing (CLUSTER) 132 - 139 2014年9月
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実アプリケーションを用いた計算機評価ベンチマークと性能リポジトリの開発
野村哲弘, 三浦信一, 遠藤敏夫, 松岡聡
研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC） 2014 ( 29 ) 1 - 7 2014年7月
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An evaluation of the potential of flash SSD as large and slow memory for stencil computations 査読
Hiroko Midorikawa, Hideyuki Tan, Toshio Endo
2014 International Conference on High Performance Computing & Simulation (HPCS) 268 - 277 2014年7月
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Petascale general solver for semidefinite programming problems with over two million constraints 査読
Katsuki Fujisawa, Toshio Endo, Yuichiro Yasui, Hitoshi Sato, Naoki Matsuzawa, Satoshi Matsuoka, Hayato Waki
Proceedings of the International Parallel and Distributed Processing Symposium, IPDPS 1171 - 1180 2014年5月
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Toshio Endo, Akira Nukada, Satoshi Matsuoka
2014 20TH IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON PARALLEL AND DISTRIBUTED SYSTEMS (ICPADS) 360 - 367 2014年
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Accelerating Quantum Chemistry Calculations with Graphical Processing Units - Toward in High-Density (HD) Silico Drug Discovery 査読
Yohsuke Hagiwara, Kazuki Ohno, Masaya Orita, Ryota Koga, Toshio Endo, Yutaka Akiyama, Masakazu Sekijima
CURRENT COMPUTER-AIDED DRUG DESIGN 9 ( 3 ) 396 - 401 2013年9月
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システム評価のためのアプリケーション性能リポジトリの構築と性能モデルの評価
野村哲弘, 三浦信一, 遠藤敏夫, 松岡聡, 鈴木惣一朗, 丸山直也
研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC） 2013 ( 4 ) 1 - 6 2013年7月
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Guanghao Jin, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
2013 IEEE International Symposium on Parallel & Distributed Processing, Workshops and Phd Forum 1080 - 1087 2013年5月
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Tsubame2.0: The first petascale supercomputer in japan and the greatest production in the world
Satoshi Matsuoka, Takayuki Aoki, Toshio Endo, Hitoshi Sato, Shin'Ichiro Takizawa, Akihiko Nomura, Kento Sato
Contemporary High Performance Computing: From Petascale toward Exascale 525 - 555 2013年1月
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Guanghao Jin, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
2013 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CLUSTER COMPUTING (CLUSTER) 1 - 8 2013年
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TSUBAME2.0におけるMulti-rail InfiniBandネットワークの性能評価
野村 哲弘, Nomura Akihiro, 遠藤 敏夫, Endo Toshio, 松岡 聡, MATSUOKA SATOSHI
情報処理学会研究報告 ( 2012 ) 2012年12月
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High-performance general solver for extremely large-scale semidefinite programming problems 査読
Katsuki Fujisawa, Hitoshi Sato, Satoshi Matsuoka, Toshio Endo, Makoto Yamashita, Maho Nakata
International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, SC 93 - 93 2012年11月
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Petaflop biofluidics simulations on a two million-core system 査読
Massimo Bernaschi, Mauro Bisson, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Massimiliano Fatica, Simone Melchionna
Proceedings of 2011 International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 1 - 12 2011年11月
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Molecular Dynamics Simulation of a Biomolecule with High Speed, Low Power and Accuracy Using GPU-Accelerated TSUBAME2.0 Supercomputer 査読
Shiqiao Du, Takuro Udagawa, Toshio Endo, Masakazu Sekijima
Proceedings of Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC 2011) 2011年10月
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Peta-scale phase-field simulation for dendritic solidification on the TSUBAME 2.0 supercomputer 査読
Takashi Shimokawabe, Takayuki Aoki, Tomohiro Takaki, Akinori Yamanaka, Akira Nukada, Toshio Endo, Naoya Maruyama, Satoshi Matsuoka
Proceedings of 2011 SC - International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 1 - 11 2011年
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An 80-fold speedup, 15.0 TFlops GPU acceleration of non-hydrostatic weather model ASUCA production code 査読
Takashi Shimokawabe, Takayuki Aoki, Chiashi Muroi, Junichi Ishida, Kohei Kawano, Toshio Endo, Akira Nukada, Naoya Maruyama, Satoshi Matsuoka
2010 ACM/IEEE International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, SC 2010 2010年
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異種アクセラレータを持つTSUBAMEスーパーコンピュータのLinpack評価(<特集>GPGPUコンピューティングの数理)
遠藤 敏夫, 額田 彰, 松岡 聡
応用数理 20 ( 2 ) 117 - 124 2010年
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増分データとErasure Codingを利用した高速なチェックポイント手法
實本 英之, 中村 俊介, 遠藤 敏夫, 松岡 聡
研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC） 2009 ( 9 ) 1 - 6 2009年10月
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滝澤 真一朗, 遠藤 敏夫, 松岡 聡
コンピュータソフトウェア 26 ( 3 ) 5 - 19 2009年7月
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Power-Aware Dynamic Task Scheduling for Heterogeneous Accelerated Clusters
Tomoaki Hamano, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
2009 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PARALLEL & DISTRIBUTED PROCESSING, VOLS 1-5 1912 - 1919 2009年
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File Clustering Based Replication Algorithm in a Grid Environment 査読
Hitoshi Sato, Satoshi Matsuoka, Toshio Endo
CCGRID: 2009 9TH IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CLUSTER COMPUTING AND THE GRID 204 - 211 2009年
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Bandwidth intensive 3-D FFT kernel for GPUs using CUDA 査読
A. Nukada, Y. Ogata, T. Endo, S. Matsuoka
2008 SC - International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 1 - 11 2008年11月
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Massive supercomputing coping with heterogeneity of modern accelerators 査読
Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
2008 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PARALLEL & DISTRIBUTED PROCESSING, VOLS 1-8 1179 - 1188 2008年
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Locality aware MPI communication on a commodity opto-electronic hybrid network 査読
Shin'ichiro Takizawa, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
2008 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PARALLEL & DISTRIBUTED PROCESSING, VOLS 1-8 2158 - + 2008年
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An efficient, model-based CPU-GPU heterogeneous FFT library 査読
Yasuhito Ogata, Toshio Endo, Naoya Maruyama, Satoshi Matsuoka
2008 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PARALLEL & DISTRIBUTED PROCESSING, VOLS 1-8 380 - + 2008年
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Access-Pattern and Bandwidth Aware File Replication Algorithm in a Grid Environment 査読
Hitoshi Sato, Satoshi Matsuoka, Toshio Endo, Naoya Maruyama
2008 9TH IEEE/ACM INTERNATIONAL CONFERENCE ON GRID COMPUTING 250 - 257 2008年
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Performance evaluation of parallel applications on next generation memory architecture with power-aware paging method 査読
Yuto Hosogaya, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
2008 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PARALLEL & DISTRIBUTED PROCESSING, VOLS 1-8 862 - 869 2008年
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性能モデルに基づくCPU及びGPUを併用する効率的なFFTライブラリ
尾形泰彦, 遠藤敏夫, 丸山直也, 松岡聡
情報処理学会論文誌コンピューティングシステム 1 ( 1 ) 40 - 50 2008年
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ABARIS: An Adaptable Fault Detection/Recovery Component Framework for MPIs. 査読
Hideyuki Jitsumoto, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
21th International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS 2007), Proceedings, 26-30 March 2007, Long Beach, California, USA 1 - 8 2007年
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High-performance MPI broadcast algorithm for grid environments utilizing multi-lane NICs 査読
Tatsuhiro Chiba, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
CCGRID 2007: SEVENTH IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CLUSTER COMPUTING AND THE GRID 487 - + 2007年
書籍等出版物
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Mitsuhisa Sato（ 担当： 分担執筆 範囲: Endo, Midorikawa, Sato: Software Technology That Deals with Deeper Memory Hierarchy in Post-petascale Era (pp, 227-248)）
Springer 2019年 （ ISBN:9789811319235 ）
MISC
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スーパーコンピュータTSUBAME3.0におけるAlphaFoldのデータベースの保存方法の変更とHHblitsの最適化による性能向上
藤田隼斗, 野村哲弘, 遠藤敏夫, 遠藤敏夫, 関嶋政和
情報処理学会研究報告(Web) 2023 ( MPS-144 ) 2023年
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センサー情報を意識したジョブスケジューリング実現のための標準ジョブ履歴スキーマの提案
野村, 哲弘, Nomura, Akihiro, 遠藤, 敏夫, Endo, Toshio
情報処理学会研究報告 HPC-178 ( No. 14 ) 1 - 8 2021年3月
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TSUBAME2におけるジョブスケジューリング効率化への取り組みと検証
野村, 哲弘, Nomura, Akihiro, 佐々木, 淳, Sasaki, Atsushi, 三浦, 信一, Miura, Shinichi, 遠藤, 敏夫, Endo, Toshio, 松岡, 聡, MATSUOKA, SATOSHI
大学ICT推進協議会 ２０１５年度年次大会 企画セッション HPCテクノロジー 2015年12月
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丸山, 直也, 鈴木, 惣一朗, 三上, 和徳, 小村, 幸浩, 滝澤, 真一朗, 松田, 元彦, 野村, 哲弘, 三浦, 信一, 遠藤, 敏夫, 松岡, 聡
ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集 2015 107 - 108 2015年5月
講演・口頭発表等
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An Optimization Technique for Hiding Communication Costs in 3D Parallel Training of Deep Learning 国際共著 国際会議
Ryubu Hosoki, Kento Sato, Toshio Endo, Julien Bigot, Edouard Audit
2025 IEEE 25th International Symposium on Cluster, Cloud and Internet Computing (CCGrid) 2025年5月 IEEE
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Polyhedral Rescheduling of GPU Kernels To Exploit Async Memory Movement 国際共著 国際会議
Ivan R. Ivanov, William Moses, Emil Vatai, Toshio Endo, Jens Domke, Oleksandr Zinenko
Ninth LLVM Performance Workshop at CGO 2025年3月
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Challenges in Computing Resource Sharing Towards Next-Gen Interactive Accelerated HPC 国際会議
Toshio Endo, Shohei Minami, Akihiro Nomura, Hiroki Ohtsuji, Jun Kato, Masahiro Miwa, Eiji Yoshida, Tomoya Yuki, Ryuichi Sakamoto
Interactive and Urgent High-Performance Computing (CIW-IUS), in conjunction with ISC24, LNCS 15058 2024年12月 Springer Nature Switzerland
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TSUBAME4.0の処理量担保のための計算ノード分割
野村 哲弘, 遠藤 敏夫
2024年度大学ICT推進協議会(AXIES)年次大会, 10AM2C-5 2024年12月
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TSUBAME4.0: HPC-AI時代に向けた東京科学大学のもっとみんなのスパコン
安良岡由規, 遠藤敏夫, 野村哲弘, 渡邊 寿雄, 鶴見 慶
2024年度大学ICT推進協議会(AXIES)年次大会, 10AM1C-1 2024年12月
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System Research on TSUBAME Supercomputer Series in Tokyo Tech and Science Tokyo 招待 国際会議
Toshio Endo
Co-Creation Monthly Seminar, Fujitsu-Co-Creation Research Lab at the University of Toronto 2024年11月
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Asynchronous I/O Optimization for X-ray Imaging via GPUDirect Storage 国際共著 国際会議
Du Wu, Peng Chen, Yiyu Tan, Yusuke Tanimura, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
2024 IEEE International Conference on Cluster Computing (CLUSTER 2024) 2024年9月
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Investigating Nvidia GPU Architecture Trends via Microbenchmarks 国際共著 国際会議
Lingqi Zhang, Ryan Barton, Peng Chen, Xiao Wang, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
2024 IEEE International Conference on Cluster Computing (CLUSTER 2024) 2024年9月
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An optimization pass for training speed-up and strategy search in 3D parallelism 国際共著 国際会議
Ryubu Hosoki, Kento Sato, Toshio Endo, Julien Bigot, Edouard Audit
2024 IEEE International Conference on Cluster Computing (CLUSTER 2024) 2024年9月
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Communication Optimization for Distributed GCN Training on ABCI Supercomputer ． 2024 IEEE International Conference on Cluster Computing (CLUSTER 2024) poster session, Kobe, Sep 24-27, 2024. 国際共著 国際会議
Chen Zhuang, Peng Chen, Xin Liu, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
2024 IEEE International Conference on Cluster Computing (CLUSTER 2024) 2024年9月
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HPC-AI時代に向けたもっとみんなのスパコンTSUBAME4.0
遠藤 敏夫, 野村 哲弘, 渡邊 寿雄, 安良岡 由規, 鶴見 慶
並列/分散/協調処理に関するサマーワークショップ(SWoPP2024)， 情報処理学会研究報告 2024年8月
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Leveraging GPUDirect Storage for Efficient Image Reconstruction
Du Wu, Peng Chen, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
Summer United Workshops on Parallel, Distributed and Cooperative Processing (SWoPP 2024), IPSJ SIG Technical Report 2024年8月
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High-performance Graph Convolutional Networks Training on Fugaku and ABCI Supercomputers 国際共著
Chen Zhuang, Peng Chen, Xin Liu, Rio Yokota, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
Summer United Workshops on Parallel, Distributed and Cooperative Processing (SWoPP 2024), IPSJ SIG Technical Report 2024年8月
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FRUGAL: Reducing GPU Memory Requirement of HPC Applications
Tengfei Wang, Lingqi Chang, Ivan Ivanov, Peng Chen, Toshio Endo, Mohamed Wahib
Summer United Workshops on Parallel, Distributed and Cooperative Processing (SWoPP 2024), IPSJ SIG Technical Report 2024年8月
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タンパク質構造予測プログラムOmegaFoldのマルチGPUを用いた高速化
大沢 泰生, 遠藤 敏夫, 細木 隆豊
Cross-disciplinary Workshop on Computing Systems, Infrastructures, and Programming (xSIG 2024) 2024年8月
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スパコンTSUBAMEシリーズにおけるリソース分割戦略
野村 哲弘, 遠藤 敏夫
並列/分散/協調処理に関するサマーワークショップ(SWoPP2024)， 情報処理学会研究報告 2024年8月
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Experiences with making a power measurement and submission for TSUBAME4.0, Level 3 国際会議
Toshio Endo, Akihiro Nomura
EE HPC WG Workshop 2024 2024年6月
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Real-time High-resolution X-Ray Computed Tomography 国際共著 国際会議
Du Wu, Peng Chen, Xiao Wang, Issac Lyngaas, Takaaki Miyajima, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
Proceedings of the 38th ACM International Conference on Supercomputing 2024年5月 ACM
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ステンシル計算の時間ブロッキングフレームワークの実装と評価
瓜生 侑, 遠藤 敏夫
情報処理学会研究報告 2024年5月
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An optimization pass for training speed-up and strategy search in 3D parallelism 国際共著
Ryubu Hosoki, Kento Sato, Toshio Endo, Julien Bigot, Edouard Audit
IPSJ SIG Technical Report 2024年5月
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General and Scalable Framework for GCN Training on CPU-powered Supercomputers
Chen Zhuang, Peng Chen, Xin Liu, Toshio Endo, Mohamed Wahib
The 6th R-CCS International Symposium, poster session 2024年1月
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Optimizing Matrix Multiplication on Arm Architectures
Du Wu, Peng Chen, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka, Mohamed Wahib
The 6th R-CCS International Symposium 2024年1月
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The Aggressive Oversubscribing Scheduling for Interactive Jobs on a Supercomputing System
Shohei Minami, Toshio Endo, Akihiro Nomura
The cross-disciplinary Workshop on Computing Systems, Infrastructures, and Programming (xSIG 2023) 2023年8月
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TSUBAMEスパコンシリーズのデータセンターとしての側面 招待
遠藤 敏夫
電子情報通信学会集積回路研究専門委員会 LSIとシステムのワークショップ2023 2023年5月
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Environmental-Aware Optimization of MPI Checkpointing Intervals
Hideyuki Jitsumoto, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka
2008 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CLUSTER COMPUTING 2008年9月
受賞
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平成24年度科学技術分野の文部科学大臣表彰（開発部門）
2012年4月 文部科学省
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2011年度情報処理学会山下記念研究賞
2012年3月 情報処理学会
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2011 ACM Gordon Bell Prize Special Achievements in Scalability and Time-to-Solution
2011年11月 ACM
共同研究・競争的資金等の研究課題
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スケーラブルな機械学習基盤ソフトウェア技術の省計算資源化への展開
研究課題/領域番号：23K28059 2023年4月 - 2027年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
遠藤 敏夫, 坂本 龍一
配分額：18460000円 （ 直接経費：14200000円 、 間接経費：4260000円 ）
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異種アーキテクチャ並列環境におけるスケーラブルな機械学習基盤ソフトウェア技術
研究課題/領域番号：20H04165 2020年4月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
遠藤 敏夫
配分額：17550000円 （ 直接経費：13500000円 、 間接経費：4050000円 ）
以下の研究項目について研究を推進した。
(a) 演算カーネルレベルのマルチコア/SIMD並列性の活用：本項目ではまず、ドメイン特化型言語(DSL)Halideにより、反復をまたぐブロッキング技術を含めたステンシルカーネルを対象とし、開発コストの低減とCPU/GPU上の高性能の両立が可能であることを示した。そしてハンドコーディングしたカーネルとの性能比較を行った。その中途成果について情報処理学会SWoPPで発表した。並行して、映像検出タスクの一種であるSingle Shot Detector (SSD)を対象とし、必要なカーネルを洗い出し、cuDNNなどの既存ライブラリのみでは不足であると判断した。そのため、SSDに必要なカーネルをCUDAで実装(現在はハンドコーディング)し、先行研究による実装よりも高速な実装を実現した。この内容について国際会議に投稿した。
(b) 水平・垂直方向の演算・データスケジューリング：マルチGPU環境において、モデル並列とデータ並列を併用するハイブリッド並列を行うフレームワークのプロトタイプを完成させた。負荷バランスとAll-reduce対象プロセス数の低減が見込める一方、プロセス間の通信パターンが複雑になるために通信処理の順序やスレッド数が性能に大きく影響することを示した。それらの課題の改良を行い、情報処理学会SWoPPで発表した。引き続き、ニューラルネットワーク構造およびハードウェア構造を考慮したマッピングの改良の研究を進めている。並行して、音声認識手法であるAugment Adversarial Training (AAT)を主対象として、マルチGPUにおけるハイブリッド並列アルゴリズムを検討し、プロトタイプ実装を行った。
以上の一部の研究は産総研・東工大 実社会ビッグデータ活用 オープンイノベーションラボラトリとの協働で行った。 -
ExaPath: Hierarchical Routing for Next-Gen Supercomputers and Beyond
研究課題/領域番号：19H04119 2019年4月 - 2024年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
ドンケ イェンス, 遠藤 敏夫
配分額：17160000円 （ 直接経費：13200000円 、 間接経費：3960000円 ）
In FY2020, the second year of the ExaPath project, we conducted two distinct studies for routing in HPC interconnects.
The first published paper of this FY is a survey of data center and supercomputer networks, which investigates various aspects related to how multi-pathing is implemented in those systems, what type of routing they deploy, and how effectively utilize them for extensive communication loads. The survey with the title "High-Performance Routing with Multipathing and Path Diversity in Supercomputers and Data Centers" was published in the IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems journal.
The second published work, a peer-reviewed poster, is based on a Bachelor's thesis of our intern from Tokyotech which was presented at the 3rd R-CCS International Symposium. This thesis and poster tackled the fault resiliency of lossless interconnects and how to perform rerouting of the network while preserving certain properties, such as deadlock-freedom.
Furthermore, we collaborated with researchers of ETH Zurich to develop a real Slimfly testbed and deploy the routing we developed in the previous FY. Simultaneously, we supervised with a colleague from ETH a second Bachelor's thesis with the topic of routing low-diameter topologies.
Lastly, we disseminated our research findings through invited talks at the ISC High Performance conference (ISC'20) in a focus session on 'Photonics & Interconnects' and discussed our work and related routing and network topics with colleagues from academia and industry at various meetings and conference. -
機械学習を用いた自律型スマートHPCデータセンター
研究課題/領域番号：19H04121 2019年4月 - 2022年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
松葉 浩也, 高野 了成, 野村 哲弘, 三浦 信一, 遠藤 敏夫, 滝澤 真一朗
配分額：17290000円 （ 直接経費：13300000円 、 間接経費：3990000円 ）
データセンターの運用の自動化のため、データセンターからのデータを取得して仮想空間上に再現する方法と、その仮想空間上で運用ポリシーを最適化する方法を研究した。
前者のデータ取得については、機器によるデータフォーマットの違いやデータの用途に依存することなく、様々な運用に役立つ汎用的なデータを多くのデータセンターから収集できる一般的なデータフォーマットと保存形式を定義することに成功した。後者の運用最適化については、制御方法を自動的に学習する強化学習を用いてジョブスケジューリングを最適化することに成功すると共に、その学習の場としてスケジューリングや冷却設備のシミュレータを実装した。 -
ものづくりHPCアプリケーションのエクサスケールへの進化
研究課題/領域番号：26220002 2014年5月 - 2019年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(S)
青木 尊之, 森口 周二, 下川辺 隆史, 高木 知弘, 滝沢 研二, 小野寺 直幸, 額田 彰, 遠藤 敏夫
配分額：188370000円 （ 直接経費：144900000円 、 間接経費：43470000円 ）
演算性能に対してメモリ帯域やノード間通信の性能が低いエクサスケールのスパコンにおいて、最もTime-to-Solutionが短くなるような数値計算手法の変更、計算高速化アルゴリズムの導入を行い、ものづくり系アプリケーションをエクサスケールで十分な実行性能が得られるように大きく進化させた。流体系アプリケーション、材料系アプリケーション、粒子系アプリケーションに陽解法および適合細分化格子法と動的負荷分散を導入し、Time-to-Solutionと計算規模を飛躍的に向上させ、エクサスケールのものづくりシミュレーションを実行することに対して十分な見通しを得た。
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１０億並列・エクサスケールスーパーコンピュータの耐故障性基盤
研究課題/領域番号：23220003 2011年4月 - 2016年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(S)
松岡 聡, 實本 英之, 遠藤 敏夫, 佐藤 仁, 丸山 直也, 滝澤 真一朗, 佐藤 賢斗
配分額：213720000円 （ 直接経費：164400000円 、 間接経費：49320000円 ）
エクサ(10の18乗)フロップス・10億並列のエクサスケール・スーパーコンピュータ実現には、規模の増大による故障率の増加に対応する必要がある。このための耐故障性基盤を確立することを目的として耐故障にかかわる複数の要素を対象とした複合的数理モデルの提案とそれを用いた軽量かつ高度な耐故障化手法を提案・評価した。また、開発したシステムの一部についてはオープンソースでの公開を行っている。
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情報爆発に対応する高度にスケーラブルなソフトウェア構成基盤
研究課題/領域番号：18049015 2006年 - 2010年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究
近山 隆, 湯淺 太一, 上田 和紀, 田浦 健次朗, 遠藤 敏夫, 横山 大作, 馬谷 誠二, 田浦 健次朗, 遠藤 敏夫, 横山 大作
配分額：64600000円 （ 直接経費：64600000円 ）
爆発的に増加する大量の情報を効率的に扱うソフトウェアの構成には、広域に分散配置した高度な並列性を持つ情報システムを柔軟に記述できるソフトウェアの枠組が基本技術として必要となる。このためのプログラミング言語やミドルウェアのシステムと、複雑なソフトウェアの正当性を検証するためのシステムを対象に研究を進め、具体的なシステムを提案、設計、実装し、その性能を検証した。代表的成果ソフトウェアは公開している。
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広域分散環境における高性能で記述の容易な並列ブログラミングシステムに関する研究
研究課題/領域番号：17700050 2005年 - 2006年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B)
遠藤 敏夫
配分額：3400000円 （ 直接経費：3400000円 ）
本研究の目的は,動的・ヘテロ・大遅延の特徴を持つ大規模分散環境向けの並列プログラミングシステムの設計・評価である.タスク間の複雑な依存関係が存在する計算に対応し,大規模環境の特性を考慮したプログラミング環境を対象とし,応用分散アルゴリズムも対象とした.本年度は,近年の高性能アーキテクチャの動向を踏まえ,マルチコア・マルチCPUやアクセラレータ,GPUによるヘテロ型アーキテクチャへ対応する技術の提案・評価を行った.具体的には,ヘテロなノード間において並列プロセス数の調整を行い,かつそれぞれはCPUもしくはアクセラレータにおいてカーネル部分の計算を行うことにより異種計算機資源を効率的に利用するものである.提案プログラミング手法の実装・評価を東京工業大学の大規模計算機であるTSUBAME上において行った.ノードは汎用CPUとClearSpeed SIMDアクセラレータという異種計算機資源を持つため,双方を効率的に利用するようにプロセス数の調整を,現状では手動で,行った.並列Linpackを用いた評価により,本手法が十分に大きな問題サイズを持つときにスケーラビリティが高い(weakly scalable)ことを示した.結果については電子情報通信学会研究会(招待講演として)や情報処理学会シンポジウムHPCS2007で発表を行い,また情報処理学会論文誌に採択された.本年度購入した物品のうち,小額備品のノート型パソコンについては,システムの実装や実験のために利用した.また備品のXeonサーバは,合計8CPUコアを備えるサーバであり,マルチコアアーキテクチャの性能評価のために利用した.
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移動コードを基本としたセキュアなプログラミング言語処理系
研究課題/領域番号：12133203 2000年 - 2003年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究
米澤 明憲, 大山 恵弘, 増原 英彦, 田浦 健次朗, 住井 英二郎, 遠藤 敏夫
配分額：37800000円 （ 直接経費：37800000円 ）
移動コードを基本としたセキュアなプログラミング言語処理系について研究を行った。本研究では、プログラミング言語およびシステムソフトウェアの安全性にかかわる諸問題について、理論と実用の両面から研究を行った。まず、ソフトウェアの開発においてもっとも重要な要素であるプログラミング言語の様々な問題について、場当たり的な対症療法ではなく、堅固な理論にもとづく系統的な解決策を与えた。さらに、コンピュータ上でプログラムを実行する際に安全性を保証する基盤となるシステムソフトウェアに関しても、対象となるシステムへの深い理解にもとづく体系的な解決策によって問題を解決した。具体的には、C言語の安全な処理系Fail-Safe C、 Fail-Safe Cのためのインタフェース記述言語、型システムを利用して安全性を保証するOS Kernel Mode Linux、分散DoS攻撃からネットワークを守るシステムMoving Firewall、暗号ラムダ計算、文字列処理のための正規表現型、自己修復型リファレンスモニタ、プログラム部品間のアクセスをきめ細かく制御する機構、移動コードの記述を支援する言語処理系JavaGoおよびJavaGoX、Javaにおけるオブジェクト使用解析、動的型付き言語Schemeのためのリージョンベースのメモリ管理、分散計算におけるアクセス制御のための型システムなど、国内外から極めて高い評価を得ている研究実績を残した。本研究は、3つのソフトウェアの公開と30本近い査読つき論文の発表などを通じ、学術的・社会的に大きなインパクトを与え、日本ソフトウェア科学会や日経BP社から論文賞などの4つの賞を受賞した。
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高性能広域分散計算のための適応的な基盤ソフトウェア
研究課題/領域番号：12308012 2000年 - 2002年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A)
米澤 明憲, 増原 英彦, 住井 英二郎, 田浦 健次朗, 小林 直樹, 遠藤 敏夫, 山本 泰宇, 大山 恵弘
配分額：41120000円 （ 直接経費：36200000円 、 間接経費：4920000円 ）
本研究では、高性能なプログラム実行時処理系、とくに、実行時に判明する資源(CPU、メモリ、ネットワーク)の状況に適応して、常に良好な性能を発揮する処理系を構築することを目指した。主な成果は以下のとおりである。(1)並列言語で必要となる、共有データに対するアクセスの調停方法を、アプリケーションが持つ並列度に適応して選択し、常に良好なアクセスを行う方式を確立した(ACM PaCTに採択)。(2)分散計算において、ノードやネットワークの状況に応じて計算に参加するノードを変更できるフレームワークの設計と実装について提案を行った(ACM PPoPP, ACM/IEEE CCGridに採択)。(3)アプリケーションが必要とする計算・通信比と、与えられた資源とから、適切な(性能を最適にする)資源を選び出す問題について、アプリケーション・資源ともに性質が時間不変という仮定の下でモデル化を行い、アルゴリズムの提案とシミュレーションによる実験を行った。(4)動的なメモリ管理システムにおいて、割り当てられるメモリの局所性とメモリ使用量を自在にバランスさせることのできるメモリ管理システム方式を確立した。(5)これまで難しいとされてきた、保守的GCにおいて実時間性を確保する方式を達成した(ACM ISMMに採択)。
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自動メモリ管理方式を中心とした並列言語処理系の最適化に関する研究
研究課題/領域番号：00J08839 2000年 - 2001年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
遠藤 敏夫
配分額：2000000円 （ 直接経費：2000000円 ）