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2010 Fiscal Year Annual Research Report

オンチップ・スーパーコンピューティングを可能にするメニーコア・プロセッサの研究

Research Project

Project/Area Number 21680005
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

井上 弘士  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (80341410)

Keywords3次元LSI / メニーコア / ハイパフォーマンスコンピューティング / 高性能計算 / 低消費電力 / 動的最適化
Research Abstract

本年度は、複数コアを搭載したマイクロプロセッサを対象とし、3次元積層を前提としたコア・オブザベーション技術の確立、ならびに、3次元積層マルチコアに関する特性解析を実施した。また、高性能計算のための性能評価環境の構築や、スーパーコンピュータ応用を意識した通信最適化技術に関する研究も行った。具体的な内容は以下の通りである。
【研究テーマ1:コア・オブザベーション技術の開発】プログラム実行において必要となるメモリ容量をランタイムに検出する方式を考案した。また、それを効率良く実行するためのアーキテクチャサポートを開発し、定量的評価に基づき有効性を明らかにした。
【研究テーマ2:コア・オーケストレーション技術の開発】これまでに開発した、複数コア間でオンチップ・メモリを協調利用する方式を改善し、より高い性能向上を実現した。また、性能のみならず、消費エネルギー削減効果も期待できることを明らかにし、様々な条件下における提案技術の有効性を評価した。3次元積層に基づくマルチコア・プロセッサに関しては、温度制約を考慮した上での詳細な性能解析を実施した。具体的には、3次元積層すべきダイのフロアプランの違いがホットスポットに与える影響の調査、温度制約下における最大動作周波数の解析、これらを総合した3次元積層マルチコア・プロセッサの性能評価、を実施した。その結果、協調実行方式の確立が重要である事を明らかにした。
また、上記の研究成果に関して国内外にて研究発表を実施した。

  • Research Products

    (13 results)

All 2011 2010

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] 演算/メモリ性能バランスを考慮したマルチコア向けオンチップメモリ貸与法2011

    • Author(s)
      福本尚人, 井上弘士, 村上和彰
    • Journal Title

      ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム

      Pages: 130-139

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 温度制約を考慮した積層構造マルチコア・プロセッサの性能評価2011

    • Author(s)
      花田高彬, 井上弘士, 村上和彰
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: Vol.110, No.380 Pages: 51-56

  • [Journal Article] Aodesign scheme for a reconfigurable accelerator implemented by single-flux quantum circuits2011

    • Author(s)
      Farhad Mehdipour, Hiroaki Honda, Koji Inoue, Hiroshi Kataoka, Kazuaki Murakami
    • Journal Title

      Journal of Systems Architecture-Embedded Systems Design

      Volume: 57(1) Pages: 169-179

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SRAM/DRAMハイブリッド・キャッシュにおける実行時動作モード決定法の提案2011

    • Author(s)
      橋口慎哉, 福本尚人, 井上弘士, 村上和彰
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告

      Volume: 2011-ARC-193, No.9 Pages: 1-9

  • [Journal Article] パケットペーシングによる全対全通信の最適化とシミュレーション評価2011

    • Author(s)
      柴村英智, 三輪英樹, 薄田竜太郎, 平尾智也, 安島雄一郎, 三吉郁夫, 清水俊幸, 石畑宏明, 井上弘士
    • Journal Title

      ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム

      Pages: 42-50

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 大規模スーパコンピュータ向けシステム性能評価環境の構築,情報処理学会論文誌コンピューティングシステム2011

    • Author(s)
      井上弘士, 安藤壽茂, 薄田竜太郎, 山村周史, 柴村英智, 三輪英樹, 本田宏明, 稲富雄一, 眞木淳, 平尾智也, 青柳睦, 村上和彰, 石附茂, 小松秀実, 安島雄一郎, 三吉郁夫, 清水俊幸, 黒川原佳
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌コンピューティングシステム

      Volume: Vol.4, No.1 Pages: 1-23

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 3次元積層プロセッサ・アーキテクチャの研究動向2011

    • Author(s)
      井上弘士
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告

      Volume: 2011-ARC-193, No.9 Pages: 1-4

  • [Journal Article] NSIM:将来の大規模相互結合網を対象とした通信シミュレータの開発2010

    • Author(s)
      三輪英樹, 薄田竜太郎, 柴村英智, 平尾智也, 眞木淳, 稲富雄一, 井上弘士, 安島雄一郎, 三吉郁夫, 清水俊幸, 安藤壽茂
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告

      Volume: Vol.2010-HPC-125, Np.5 Pages: 1-9

  • [Journal Article] パケットペーシングを用いた最適全対全通信アルゴリズムのシミュレーション評価2010

    • Author(s)
      柴村英智, 三輪英樹, 薄田竜太郎, 平尾智也, 安島雄一郎, 三吉郁夫, 清水俊幸, 石畑宏明, 井上弘士
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告

      Volume: Vol.2010-HPC-126, No.14 Pages: 1-9

  • [Journal Article] クラウド環境によるOpenNSIMインターコネクトシミュレーションサービス2010

    • Author(s)
      柴村英智, 薄田竜太郎, 平尾智也, 吉田真, 神戸隆行, 三輪英樹, 三吉郁夫, 井上弘士, 村上和彰
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告

      Volume: Vol.2010-HPC-128, No.15 Pages: 1-9

  • [Presentation] 3次元積層LSIはメインストリームになり得るか?2011

    • Author(s)
      井上弘士
    • Organizer
      情報処理学会研究報告
    • Place of Presentation
      東京(パネル討論)
    • Year and Date
      2011-01-20
  • [Presentation] OpenNSIM : Interconnect Simulator toward Next-Generation Supercomputers2010

    • Author(s)
      R.Susukita, et al.
    • Organizer
      The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis
    • Place of Presentation
      アメリカ(ポスター)
    • Year and Date
      2010-11-15
  • [Presentation] Reducing Preprocessing Overhead Times in a Reconfigurable Accelerator of Finite Difference Applications2010

    • Author(s)
      Hiroshi Kataoka, Hiroaki Honda, Farhad Mehdipour, Koji Inoue, Kazuaki Murakami
    • Organizer
      In Proc.Symp.on Application Accelerators in High Performance Computing
    • Place of Presentation
      アメリカ(ポスター)
    • Year and Date
      2010-07-13

URL: 

Published: 2012-07-19  

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