マルチコアプロセッサ上での粗粒度タスク並列処理におけるデータ転送オーバラップ(通信と同期, 「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2006))
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概要
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半導体集積度向上に伴う消費電力の増大,プロセッサ実質速度向上の鈍化,ハードウェア,ソフトウェア開発期間の増大といった問題を解決すべく,一つのチップ上に複数のプロセッサコアを集積するマルチコアプロセッサが次世代プロセッサアーキテクチャとして注目を集めている.このマルチコアプロセッサにおいても,プロセッサとメモリ動作速度のギャップに伴うメモリウォールは深刻な問題であり,プロセッサに近接したキャッシュやローカルメモリ等の高速メモリの有効利用が実効性能向上のために重要なポイントであり,それに伴い発生するデータ転送によるオーバヘッドを減少させなければならない.このような事項を考慮して筆者等は自動マルチグレイン並列化コンパイラとの協調動作により実効性能が高く価格性能比の良いコンピュータシステムの実現を目指すOSCARマルチコアプロセッサを提案している.このOSCARマルチコアプロセッサは,全てのプロセッサコアがアクセスできる集中共有メモリ(CSM)の他に,プロセッサコアのプライベートデータを格納するローカルデータメモリ(LDM)とプロセッサコア間の同期やデータ転送に使用する2ポートメモリ構成の分散共有メモリ(DSM),そしてデータ転送オーバヘッドの隠蔽を目指し,プロセッサコアと非同期に動作可能なデータ転送ユニット(DTU)を持つ.本稿ではOSCARコンパイラを用いた粗粒度タスク並列処理において,DTUを利用したデータ転送オーバラップを考慮したタスクスケジューリングアルゴリズムとデータ転送スケジューリング手法によるデータ転送オーバラップ手法について述べる.提案手法をOSCARコンパイラに組み込み,JPEG2000エンコーディングプログラムに適用して評価を行った結果,4PEではほとんど全てデータをローカルメモリに割り当てた1PEでの処理と比べ2.86倍の速度向上率が得られた.
- 2006-02-27
著者
-
木村 啓二
早稲田大学基幹理工学研究科情報理工学専攻
-
笠原 博徳
早稲田大学基幹理工学研究科情報理工学専攻
-
中野 啓史
早稲田大学理工学術院基幹理工学部情報理工学科
-
宮本 孝道
早稲田大学理工学部コンピュータ・ネットワーク工学科
-
中川 正洋
早稲田大学理工学部コンピュータ・ネットワーク工学科
-
浅野 尚一郎
早稲田大学理工学部コンピュータ・ネットワーク工学科
-
内藤 陽介
早稲田大学理工学部コンピュータ・ネットワーク工学科
-
仁藤 拓実
早稲田大学理工学部コンピュータ・ネットワーク工学科
-
宮本 孝道
早稲田大学基幹理工学部情報理工学科
-
宮本 孝道
早稲田大学
-
笠原 博徳
早稲田大学
-
木村 啓二
早稲田大学
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