SMTプロセッサ向けの軽量な同期機構(プロセッサアーキテクチャ)
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概要
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Simultaneous MultiThreading (SMT)プロセッサは, 複数の命令流が計算資源(各種演算器やキャッシュメモリ)を共有して並列実行することでプロセッサの利用率を向上させる.並列計算では同期オーバヘッド削減が重要であるが, SMTプロセッサでは並列実行する命令流が1チップ内にあるため同期の最適化が可能であり, すでにSMT-blockという軽量な同期手法が提案されている.しかしこれを実現するための命令が複雑である点などから, 提案されている手法をこのまま実装するのは困難である.そこで, 本稿ではSMT-blockを実現する命令セットについて再検討し, より単純な機構を提案する.さらに, この機構を利用して同期オーバヘッドを削減する手法であるロック獲得予約を提案する.また, この軽量な同期機構を活用する手法についても考察し, とくにタイミング制御によるメモリアクセスの時間的局所性向上について述べる.評価の結果, 改良した命令セットでもSMT-blockと同様の性能改善が見られた.ロック獲得予約を利用した場合, 通常のSMT-blockを利用したプログラムと比較して最大2.8%の性能向上を実現することができた.また, 軽量な同期を利用した実行タイミング制御により, 行列乗算プログラムをブロック分割して並列実行した場合にくらべ, 最大2.34倍の高速化が可能なことが分かった.
- 一般社団法人情報処理学会の論文
- 2005-12-15
著者
-
小笠原 嘉泰
東京農工大学大学院工学府
-
中條 拓伯
東京農工大学
-
並木 美太郎
東京農工大学
-
佐藤 未来子
東京農工大学大学院工学府情報工学専攻
-
内倉 要
東京農工大学大学院工学教育部
-
笹田 耕一
東京農工大学大学院工学教育部
-
笹田 耕一
東京大学大学院情報理工学系研究科
-
笹田 耕一
東京農工大学大学院工学府
-
笹田 耕一
東京大学:(現)東京大学大学院情報理工学系研究科創造情報学専攻
-
小笠原 嘉泰
東京農工大学
-
佐藤 未来子
東京農工大学大学院工学府
-
内倉 要
東京農工大学大学院:(現)(株)小松製作所
-
中條 拓伯
東京農工大
-
佐藤 未来子
東京農工大学
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