2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on mechanisms to implement speculative memory
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18K11214
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
平田 博章 京都工芸繊維大学, 情報工学・人間科学系, 教授 (90273549)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
布目 淳 京都工芸繊維大学, 情報工学・人間科学系, 准教授 (60335320)
柴山 潔 京都情報大学院大学, その他の研究科, 教授 (70127091)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 計算機システム / ハイパフォーマンスコンピューティング / スレッドレベル並列処理 / 投機実行 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、スレッドレベルの並列投機実行方式に関してスレッド間の依存関係を除去する研究と、高速なトランザクショナルメモリを実現する研究とから着想 した「投機メモリ」という概念に関する発展的な研究計画である。並列性抽出の機会を拡大できる可能性を学術的な見地で明らかにし、投機メモリの実現方式の 探求を通して、スレッドレベルの並列投機実行技術を確立することを目的とする。本研究で確立する並列化技術は広く一般のプログラムに対して適用が可能であり、例えば、ビッグデータの分野にも効果的に活用できる。そのため、他の広い学術領域の研究も加速することができる点で、意義・有用性は大きい。
本年度は、前年度に着手した機能メモリシステムシミュレータの開発を完了し、投機メモリシステムの性能評価を行った。この評価を通じて得られた本研究の成果は以下の通りである。
(1) 従来は並列化不可能として高速化をあきらめざるを得なかったプログラムに対しても並列化を可能とし、高速化の度合いは対象プログラムにもよるが、概ね優れた性能向上が達成できることを確認した。
(2) スレッドレベル並列投機実行システムのハードウェア・ソフトウェアトレードオフを明らかにし、その有効性を確認した。
(3) 当初の研究計画時には目的に含めていなかったが、従来技術で並列化可能なプログラムに対しても、本研究で開発した投機メモリを利用することによって並列プログラムのデバッグが格段に容易になることを見出した。これにより、並列プログラム開発手法としても投機メモリが有効であることを確認した。
また、上記(1)において、スレッドレベル並列投機実行に関する新たな最適化・高速化技術の着想を得た。これについては、今後の研究課題として取り組む予定である。
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