アクセラレータによる四倍精度演算

概要

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本論文では,GRAPE-DRやGPU などのメニーコアアクセラレータにおける,四倍精度演算 (DD 演算) の性能評価について報告する.四倍精度相当の演算は倍精度演算器を利用することでエミュレーションすることができる.しかしそのためには DD 演算あたり 20-23 回の倍精度演算が必要であり,DD 演算の演算性能は,倍精度演算性能と比べると 20 分の 1 以下となる.また,通常の CPU では,利用できる論理レジスタが最大で 16 個であるため,DD 演算性能はさらに低下する.一方で,メニーコアアクセラレータをベクトル型演算器と考えると,実効的なレジスタ数が非常に多いため,ループアンローリングが効果的に働くことで,演算レイテンシを完全に隠蔽できる.我々は GRAPE-DR と GPU で DD 演算をおこなうための基本ライブラリとそれを利用するためのコンパイラを開発した.これにより,メニーコアアクセラレータでの DD 演算性能を調べた.結果,通常の CPU での DD 演算性能より 30 - 90 倍の高速化が可能であることがわかった.
2009-07-28