• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

SIMD IR Code Generation for Vector-Length Agnostic Architectures

Research Project

Project/Area Number 17K12694
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field High performance computing
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

LEE JINPIL  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 特別研究員 (30764873)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsSIMD並列化 / コンパイラ最適化 / 高性能計算 / OpenMP / 並列化コンパイラ / FPGA / ハイパフォーマンス・コンピューティング
Outline of Final Research Achievements

In this study, we propose an intermediate representation form called SIMD IR to express parallelism without assuming a specific vector width and generate SIMD instructions in our compiler. We made SIMD IR independent from specific vector widths and instruction sets for a variety of architectures. As a result, the compiler can handle not only Intel’s vector instruction set, but also ARM's SVE or FPGAs that treat data as a continuous stream. We extended the OpenMP SIMD and task directive so that the compiler can use SIMD IR to generate SIMD code for various architectures.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

既存のベクトル命令は固定ベクトル長を前提としており、命令セット毎にその幅が異なる。最新のARMやRISC-Vアーキテクチャにはコードにベクトル長を明記せず、ランタイムや実行アーキテクチャによってベクトル幅が決まるアプローチが採用されている。またFPGAのような再構成可能なハードウェア上で計算カーネルを実装するときも性能最適化のためにベクトル化を行うが、ハードウェア資源の制約によってその幅は流動的に変化する。本研究で提案した中間形式を用いることによって、様々なベクトル長を持つアーキテクチャを統一されたアルゴリズムで開発することができるようになる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ARM Ltd.(United Kingdom)

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Journal Article] OpenMP Task Generation for Batched Kernel APIs2019

    • Author(s)
      Lee Jinpil、Watanabe Yutaka、Sato Mitsuhisa
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science book series

      Volume: 11718 Pages: 262-273

    • DOI

      10.1007/978-3-030-28596-8_18

    • ISBN
      9783030285951, 9783030285968
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Batched Kernel APIを用いるOpenMPタスク生成2019

    • Author(s)
      李 珍泌、渡部 裕、佐藤 三久
    • Journal Title

      研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング

      Volume: 2019-HPC-170 (26) Pages: 1-8

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] ストリーム計算による最適化を併用するFPGA向けOpenMPコンパイラの試作2019

    • Author(s)
      渡部 裕、李 珍泌、佐野 健太郎、朴 泰祐、佐藤 三久
    • Journal Title

      研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング

      Volume: 2019-HPC-170 (3) Pages: 1-8

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] SPGenのC言語フロントエンドによるループ最適化と性能評価2018

    • Author(s)
      李 珍泌、上野 知洋、佐藤 三久、佐野 健太郎
    • Journal Title

      研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング

      Volume: 2018-HPC-165 Pages: 1-7

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Journal Article] 李 珍泌、上野 知洋、佐藤 三久、佐野 健太郎2018

    • Author(s)
      ストリーム計算ハードウェアコンパイラSPGenのためのPolyhedral Model を用いたループスケジュール最適化
    • Journal Title

      研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング

      Volume: 2018-HPC-167 Pages: 1-6

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Journal Article] High-productivity Programming and Optimization Framework for Stream Processing on FPGA2018

    • Author(s)
      Lee Jinpil、Ueno Tomohiro、Sato Mitsuhisa、Sano Kentaro
    • Journal Title

      Proceedings of the 9th International Symposium on Highly-Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies

      Volume: 5 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1145/3241793.3241798

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Trade-Off of Offloading to FPGA in OpenMP Task-Based Programming2018

    • Author(s)
      Watanabe Yutaka、Lee Jinpil、Boku Taisuke、Sato Mitsuhisa
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 11128 Pages: 96-110

    • DOI

      10.1007/978-3-319-98521-3_7

    • ISBN
      9783319985206, 9783319985213
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HPC向けストリームプロセッサ生成のためのC言語フロントエンドの開発2018

    • Author(s)
      李 珍泌、上野 知洋、佐藤 三久、佐野 健太郎
    • Journal Title

      研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング

      Volume: 2018-HPC-163 Pages: 1-7

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Journal Article] Extending OpenMP SIMD Support for Target Specific Code and Application to ARM SVE2017

    • Author(s)
      Lee Jinpil、Petrogalli Francesco、Hunter Graham、Sato Mitsuhisa
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science book series

      Volume: 10468 Pages: 62-74

    • DOI

      10.1007/978-3-319-65578-9_5

    • ISBN
      9783319655772, 9783319655789
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] アプリに特化したSIMD最適化のためのOpenMP仕様拡張の提案とARM SVEを用いた評価2017

    • Author(s)
      李 珍泌、Francesco Petrogalli、Graham Hunter、佐藤 三久
    • Journal Title

      研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング

      Volume: 2017-HPC-160 Pages: 1-8

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] OpenMP Task Generation for Batched Kernel APIs2019

    • Author(s)
      Lee Jinpil
    • Organizer
      OpenMP: Conquering the Full Hardware Spectrum 15th International Workshop on OpenMP (IWOMP19)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Batched Kernel APIを用いるOpenMPタスク生成2019

    • Author(s)
      李 珍泌
    • Organizer
      2019年並列/分散/協調処理に関する『北見』サマー・ワークショップ (SWoPP2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] SPGenのC言語フロントエンドによるループ最適化と性能評価2018

    • Author(s)
      李 珍泌、上野 知洋、佐藤 三久、佐野 健太郎
    • Organizer
      第165回HPC研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ストリーム計算ハードウェアコンパイラSPGenのためのPolyhedral Model を用いたループスケジュール最適化2018

    • Author(s)
      李 珍泌、上野 知洋、佐藤 三久、佐野 健太郎
    • Organizer
      第167回HPC研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] High-productivity Programming and Optimization Framework for Stream Processing on FPGA2018

    • Author(s)
      Lee Jinpil、Ueno Tomohiro、Sato Mitsuhisa、Sano Kentaro
    • Organizer
      The Ninth International Symposium on Highly Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Trade-Off of Offloading to FPGA in OpenMP Task-Based Programming2018

    • Author(s)
      Watanabe Yutaka、Lee Jinpil、Boku Taisuke、Sato Mitsuhisa
    • Organizer
      The 14th International Workshop on OpenMP 2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] C/C++ Front-end for Streaming Processing on FPGAs2018

    • Author(s)
      Lee Jinpil
    • Organizer
      The 2018 International Conference on Field-Programmable Technology Workshop RECONF-HPC
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] HPC向けストリームプロセッサ生成のためのC言語フロントエンドの開発2018

    • Author(s)
      李 珍泌、上野 知洋、佐藤 三久、佐野 健太郎
    • Organizer
      第163回ハイパフォーマンスコンピューティング研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Extending OpenMP SIMD support for target specific code and application to ARM SVE2017

    • Author(s)
      Jinpil Lee、Francesco Petrogalli、Graham Hunter、Mitsuhisa Sato
    • Organizer
      13th International Workshop on OpenMP (IWOMP 2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アプリに特化したSIMD最適化のためのOpenMP仕様拡張の提案とARM SVEを用いた評価2017

    • Author(s)
      李 珍泌、Francesco Petrogalli、Graham Hunter、佐藤 三久
    • Organizer
      2017年並列/分散/協調処理に関する『秋田』サマー・ワークショップ (SWoPP2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi