マルチメディア指向超並列マシンアーキテクチャとそのソフトウェアの実用化の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06558050
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 雨宮 真人 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (90202697)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中藤 哲也 九州大学, 工学部, 助手 (20253502) ; 日下部 茂 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (70234416) ; 鶴田 直之 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (60227478) ; 峯 恒憲 九州大学, 理学部, 講師 (30243851) ; 谷口 倫一郎 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (20136550)
• Keywords: マルチメディア / 並列処理 / 実時間処理 / 並列言語 / 並列オブジェクト指向 / 細粒度マルチスレッド処理 / 並列I / O / マルチエージェント

Research Abstract

本年度の研究業績は以下の通りである。
・マルチメディア指向並列処理向言語の開発:並列処理言語VをDatarol-IIプロセッサの試作機上に実装するために,基本命令のコード生成法の確立,マルチスレッドの管理のためのライブラリの設計を行った.また,マルチメディア処理のために必要な,データ型と割り付けの検討及び実時間処理のための同期機構の検討を行った.
・マルチメディア指向超並列マシンの設計:Datarol-IIプロセッサの設計の最適化(ハードウェアの簡素化,メモリアクセス機構の改善,構造メモリの仕様決定と論理設計),およびマルチメディアインタフェースの設計(分散フレームメモリの仕様決定,実時間処理のための同期機構とそのソフトウェアからの利用形態の仕様決定)を行った。特に細粒度メッセージ処理を高速に行なうFMP(Finr-grain Message Processor)とPE内部処理を専用に行なうプロセッサ(CP)とからなるco-processor方式を考察した。CPには市販のマイクプロセッサを利用し、FMPは専用のチップを設計した。
・マルチメディア処理のためのI/O処理インタフェース部を設計し、画像の入出力仕様を定めた。
・マルチメディア情報を処理するための結合網の検討を行ない、プロセッサ間結合として2次元トーラス結合網を設計した。このトーラス結合網はデッドロックフリーな構成とし、さらにマシン規模に応じて転送方式を可変にできるよう工夫した。また画像入出力を実時間で行なうためのI/Oネットワーク、ビデオコントローラ、分散フレームバッファ等き設計を行なった。
・以上の検討をまとめ、16PEで構成するマルチメディア処理用並列プロセッサ実験機KUMP/Dマシンを製作した。

Research Products

• [Publications] T.Kawano,S.Kusakabe,R.Taniguchi and M.Amamiya: "Fine-grain Multi-thread Processor Architecture for Massively Parallel Processing" Proc.of First IEEE Symposium on High-Performance Computer Architecture. 308-317 (1995)
• [Publications] N.Tsuruta,T.Akagi,R.Taniguchi and M.Amamiya: "Toward a Paradigm of Massively Parallel Computer Vision:-ICE(Image CEntered) System and Its Cooperative Processing-" Proc.of The 8th Scandinavian Conference on Image Analysis. 313-320 (1995)
• [Publications] 川野,日下部,谷口,雨宮: "細粒度マルチスレッド処理向けプロセッサDatarol-IIの構成とその評価" 情報処理学会論文誌. 36巻7号. 1700-1708 (1995)
• [Publications] 日下部,高橋,谷口,雨宮: "データフローモデルに基づく超並列V言語とその商用並列計算機上の実装について" 情報処理学会論文誌. 36巻7号. 1529-1541 (1995)
• [Publications] H.Tomiyasu,T.Kawano,R.Taniguchi and M.Amamiya: "KUMP/D:the Kyushu University Multi-medea Processor" Proc.of Computer Architectures for Machine Perception '95). 367-374 (1995)
• [Publications] 谷口: "並列画像理解アルゴリズム記述方式の現状" 画像ラボ. 10月号. 31-34 (1995)
• [Publications] M.Amamiya and T.Kawano: "Advanced Topics in Dataflow Computing and Multihtreading" IEEE Press, 450 (1995)
• [Publications] S.Kusakabe,E.Takahashi,R.Taniguchi and M.Amamiya: "Parallel Language and Compiler Research in Japan" Kluwer Academic Publisher, 522 (1995)