筑大の研究室、クラスタ向け高性能ネットワーク システムを発表

フリースケール・セミコンダクタは、2007年8月27日、筑波大学 システム情報工学研究科 コンピュータサイエンス専攻 和田耕一教授の研究室が、通信処理やアプリケーションの一部など、任意のプログラムを動的に実行委託（オフロード）できるクラスタ コンピューティング向け高性能ネットワーク「Maestro3」を発表したことを伝えた。

クラスタ コンピューティングでは、ノード PC 間での情報享受が全体性能を決定する重要な要因。

これまでは送信すべきデータを決定してとりまとめる処理や、受信側で受信データをメモリ空間に配置する処理など、通信前後の処理がノード PC の計算資源を消費し、性能向上の妨げとなっていた。

この問題を解決すべく、筑波大学システム情報工学研究科では、ノード PC と協調しつつ並列分散処理を自律的に支援する、クラスタ向け高性能ネットワーク システム「Maestro3」を開発した。

Maestro3 は、ネットワーク インターフェイスとスイッチで構成され、通信専用ハードウェアによって双方向 12.8Gbps の高速通信リンクを実現する。

ネットワーク インターフェイスとスイッチの双方に、フリースケールの汎用プロセッサ「MPC7447A」を搭載しており、通信専用ハードウェアは、低レイテンシ・高スループットの独自リンクレイヤ プロトコルとともに FPGA 上に実装されている。

MPC7447A を通信専用ハードウェアと密に結合させることによって、ノード PC から Maestro3 への任意のプログラムモジュールの動的オフロードが可能となった。

動的オフロード機構を用いた高性能メッセージ通信ライブラリによって、これまで通信に関連した処理がボトルネックとされていたアプリケーションも効率よく実行させることができる。

MPC7447A は、Power Architecture テクノロジーに基づく高性能汎用ホスト プロセッサ。最大 1.42GHz 動作、4命令同時発行可能なスーパースカラ コアに、各 32K バイトの L1 命令キャッシュおよびデータ キャッシュ、512KB の L2 キャッシュを内蔵する。

128bit のベクタ エンジン AltiVec を搭載し、複数のベンチマークにおいて2倍〜12倍の性能向上が実証されている。