条件分岐の効率的実行を可能とする細粒度並列アーキテクチャ

概要

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これまでのノイマン型計算機では、処理速度の効率化のために、命令の実行時間の短縮や、パイプラインやベクトルプロセッサによる命令の連続的実行や、複数命令を同時に実行する並列処理のアーキテクチャ(粗結合、密結合、細粒度並列)などのさまざまな手法が考案されている。並列処理は科学技術計算の分野においては、ベクトル・プロセッサやアレイ・プロセッサ等によってよい成績を修めている。しかし、オペレーティング・システムやコンパイラなどのシステム・プログラムや、一般的なアプリケーション・プログラムにおいては、あまり成果があがっているとはいえない。これらのプログラムは科学技術計算に比べて、対象とするデータ自身に明白な並列性(配列の繰作など)が少ないことも原因の一つとして挙げられる。この解決策としてVLIWなどの細粒度並列アーキテクチャが提案され、VLIWのためのトレース・スケジューリングやパーコレーション・スケジューリングなどのコード・スケジュール法によって、データ自身の並列性だけでなく、プログラムが本来もっている並列性もより多く取り出すことが可能となっている。これまで考案されてきたアーキテクチャは、ある条件によって処理を変えることを、条件分岐命令によって実現している。条件分岐命令によって実行中のコンテクストが切り替えられることは、一般的なパイプライン・アーキテクチャにおいて、パイプラインの切断による実行速度の低下を引き起こす。さらに、VLIWなどの細粒度並列アーキテクチャにおいては、コンテクストの分断によって論理的な並列性が損なわれてしまうため、並列実行可能な命令数の減少をもたらしている。
一般社団法人情報処理学会の論文
1990-09-04

条件分岐の効率的実行を可能とする細粒度並列アーキテクチャ

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