並列処理粒度の調整機能をもつ並列化コンパイラの研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10480057
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 弓場 敏嗣 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 教授 (50251723)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 喜教 工業技術院, 電子技術総合研究所, 主任研究官 ; 佐藤 直人 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助手 (30293137) ; 本多 弘樹 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助教授 (20199574)
• Keywords: 並列処理 / 並列計算機 / 処理粒度 / 並列化コンパイラ / 粒度調整 / 並列プログラム / doacross

Research Abstract

本研究の目的は、超並列計算機の効率的な利用を目指して、並列処理粒度の調整機能をもつ並列化コンパイラを構築することである。同並列化コンパイラは、対象並列計算機のシステム特性(プロセッサ数、通信遅延、通信オーバヘッド等)と与えられた並列プログラムのもつ並列実行可能性(本質的並列性)を考慮して両者の整合をとり、対象並列計算機上でのプログラム実行時間がもっとも短くなるように並列処理粒度を調整するメカニズムを有する。
本年度は、本研究を開始するにあたって関連研究課題を再訪し、取り組むべき研究課題を明確にした。並列プログラムにおける典型的なループの1つであるdoacrossループの並列化手法について検討した。同ループはdoallループとは異なり、ループのイタレーション間にデータ依存関係があるため、従来並列実行による高速化が困難とされてきた。その結果、sandglass型と名付ける新たな並列化手法を提案した。本手法は、従来から存在するイタレーション単位に分割して並列実行する方法と、パイプライン処理によって並列実行する方法を融合したものである。与えられた対象並列計算機のシステム特性に整合するようイタレーションの粒度を調整することによって、並列プログラムの実行時間の短縮が可能となる。
本年度の主な研究成果は以下の通りである。
(1) 従来型並列化手法の分類とSandglass型並列化手法の提案
(2) Logpモデルを用いた並列プログラムの実行時間解析による同手法の有効性評価
(3) データ駆動型並列計算機上での並列粒度調整効果の測定
(4) 対称マルチプロセッサ型並列計算機を対象とする並列化コンパイラの開発環境整備

Research Products

• [Publications] 高畠.本多.弓場: "データの分割配置を考慮したsandglass型並列化手法の有効性について" 情報処理学会研究報告、ARC-132/OS-80/HPC-75. Vol.99,No.21. 139-144 (1999)
• [Publications] 高畠.大沢.弓場 他: "細粒度並列アーキテクチャ用SISALコンパイラにおける並列粒度調整方式" 情報処理学会論文誌. Vol.39,No.6. 1709-1717 (1998)
• [Publications] 高畠.本多.弓場: "Doacrossループの並列化手法とその評価" 並列処理シンポジュウムJSPP'98論文集. 367-374 (1998)
• [Publications] 高畠.本多.弓場: "Doacrossループのsandglass型並列化手法の有効性について" 情報処理学会研究報告、ARC-128/HPC-70. Vol.98,No.18. 133-138 (1998)
• [Publications] 弓場.本多.他の共著: "はじめての並列プログラシング" 湯浅・安村・中田編 共立出版, 244 (1998)