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2010 Fiscal Year Annual Research Report

メニーコア・プロセッサにおける複数コアの協調動作

Research Project

Project/Area Number 21700057
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

小林 良太郎  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 講師 (40324454)

Keywordsメニーコア / マルチコア / ルータ / 記憶階層 / 予測
Research Abstract

半導体技術がさらに進歩しつづけるメニーコア時代においては,高速化,低消費電力化,高信頼化,コスト削減が重要となってくる.当該年度では,それを念頭においた研究を実施した.
メニーコアにおいて,Network-on-Chip (NoC)は性能およびコストを決定する上で極めて重要である.特にルータがNoCにおいて主要な構成要素であり,高性能で低コストなルータアーキテクチャが要求されている.それに対し,仮想チャネルを実装する場合としない場合それぞれにおいて,ルータ上のバッファを共有化することにより,わずかな性能低下で,大幅にハードウェアコストを削減する手法を提案した.
メニーコアにおいて,プロセッサ間で通信を行うと,コア間で頻繁に通信を行う必要がある.通信に時間がかかるほど,その通信に依存する実行が遅れてしまう.それを解決する手段として,通信値の予測に基づく投機的実行を用いることができる.しかし,値の予測には,Value History Table (VHT)と呼ばれる大規模な表が必要となるため,実装コストや消費電力が大きくなる.それに対し,学習用の小さな値履歴表を用いることで,VHTの実装コストを削減する手法,および,予測可能な場合のみVHTへの参照を行うことで,無駄な消費電力を削減する手法を提案した.
メニーコアにおいては,チップ内の独立した複数のローカルメモリ(キャッシュ)上に必要なデータを配置し,コアは各ローカルメモリ上の値を参照することによって,プログラムの処理を行う.そのため,キャッシュの性能を向上させることが重要になってくる.これに対し,キャッシュの参照状況を監視し,プリフェッチの実行可否を決定する手法,および,異なる記憶階層間の一貫性を保つ処理を分散的に行う手法の提案を行った.

  • Research Products

    (7 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 予測の容易さに着目して競合の発生を抑制するストライド値予測機構2011

    • Author(s)
      下村佳生
    • Journal Title

      電気学会論文誌C

      Volume: 131

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mitigation of Cache Writeback Overhead Focusing on Data Locality2010

    • Author(s)
      Hayato Usui
    • Journal Title

      In Proc.COOLChips XIII

      Volume: XIII Pages: 198-198

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ポートの利用率に着目したオンチップルータにおける入力バッファ共有化2011

    • Author(s)
      棟岡朋也
    • Organizer
      情報処理学会 第73回全国大会
    • Place of Presentation
      東京都目黒区 東京工業大学
    • Year and Date
      2011-03-03
  • [Presentation] Power Saving of Value Prediction by Expanding Branch Target Buffer2010

    • Author(s)
      Yoshio Shimomura
    • Organizer
      Int.Symp.on EIIR
    • Place of Presentation
      愛知県豊橋市 豊橋技術科学大学
    • Year and Date
      2010-11-16
  • [Presentation] ラインの参照の局所性に着目したプリフェッチの制御2010

    • Author(s)
      松川大佑
    • Organizer
      電気関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      愛知県春日井市 中部大学
    • Year and Date
      2010-08-30
  • [Presentation] Network-on-Chipにおける共有型仮想チャネルルータ2010

    • Author(s)
      山田裕介
    • Organizer
      電気関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      愛知県春日井市 中部大学
    • Year and Date
      2010-08-30
  • [Presentation] BTB拡張による値予測機構の電力削減2010

    • Author(s)
      下村佳生
    • Organizer
      電気関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      愛知県春日井市 中部大学
    • Year and Date
      2010-08-30

URL: 

Published: 2012-07-19  

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