無同期近細粒度並列処理における並列コードスケジューリング

概要

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マルチプロセッサ上での科学技術計算の並列処理においては従来中粒度並列処理(ループ並列化)が主に用いられてきた。しかし、粗粒度並列性(ループ,サブルーチン,基本ブロック間の並列性)を利用できない、また、基本ブロックや逐次ループを複数のPEで並列処理できないという問題があった。このため、より高い並列処理性能を実現するには、中粒度並列処理に加え、ループ,サブルーチン,基本ブロックをタスクとして定義しこれらの間の並列牲を抽出するマクロデーターフロー処理や、逐次ループ、基本ブロックを複数のPEで並列処理する近細粒度並列処理を組み合わせ、プログラムが持つ並列性を最大限に引き出すマルチグレイン並列化コンパイラが必要となる。筆者等は従来より、このようなマルチグレイン並列処理を行なうOSCAR Fortran自動並列コンパイラを開発している。マルチグレイン並列処理において、近細粒度並列処理は、基本ブロックに含まれるステートメントを近細粒度タスクとして定義し、これらの間の並列性を抽出しながら複数のPEにタスクを割り当て、並列処理するものだが、従来の主記憶共有型マルチプロセッサや分散メモリ型マルチプロセッサでは近細粒度タスクに比べて相対的に大きなデータ転送オーバーヘッドや同期オーバーヘッドのため効率的な並列処理が困難であった。しかし、マルチプロセッサシステムOSCARはFortranマルチグレイン自動並列化コンパイラのデータ転送や同期オーバーヘッドを最小化するスタティックスケジューリング手法や、スタティックスケジューリングの結果を参照して冗長な同期を除く手法、クロックレベルの厳密なコードスケジューリングにより同期を除去する手法と、それらの最適化を可能とするアーキテクチャサポートで近細粒度並列処理を実現している。本稿では、コードスケジューリングをさらに改良してデータ転送順序最適化を行なう手法について述べる。
一般社団法人情報処理学会の論文
1995-03-15

無同期近細粒度並列処理における並列コードスケジューリング

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