OpenACCによる共役勾配法カーネルコードの並列化と実行性能評価

摘要

近年，HPC分野では様々な並列計算機が登場しており，効率的にプログラムの並列 化をする手法が検討されている.特にGPUの利用には専用開発環境CUDAを用いる必要 があるため開発の敷居が高いとされていたが，ディレクティブを記述するだけでGPUが利 用可能となるOpenACCが登場した.しかしながら，OpenACCは発展途上の手法であり CUDAでの実装や他の並列計算機との比較研究が少ない.本研究の目的は，連立一次方程 式ソルバーの1つである共役勾配法のカーネルコードをOpenACCを用いて並列化した際 の実行性能を各環境で評価することである.評価には共役勾配法のカーネルコードに対して OpenACC, OpenMP, CUDAを適用し，Xeon (Skylake), GPU (P100), FX100環境を用い て実行性能の比較を行う.結果，FX100に対しOpenACCを用いたP100の実行性能は3.6 倍以上の高速化を達成した.