2014 Fiscal Year Research-status Report
CPU/GPU混載プロセッサのためのソースレベル自動並列化システムの研究開発
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25330055
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
馬場 敬信 宇都宮大学, オプティクス教育研究センター, 教授 (70092616)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大津 金光 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00292574)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 計算機システム / 自動並列化 / CPU/GPU混載プロセッサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、一つのコンピュータシステムにマルチコアCPUとGPUが混在するヘテロジニアスアーキテクチャが一般化し、同時にそれらのコア数が増大する状況を受けて、ユーザには使い慣れた逐次的なプログラム記述を可能としつつ、実行時のプロファイル情報を活用してソースプログラムレベルでの自動並列化を行うシステムの研究開発を目的とする。このため平成26年度においては以下の(1)から(4)の研究を実施した。(1)CPU/GPU混載システムにおける並列化の課題抽出－前年度に続いて、ループを多用し、負荷の重い計算を行う計算機合成ホログラム等の課題を用いて、マルチコアCPU/GPU混載システムにおける並列化のための技術的課題を明らかにした。(2)取得すべき実行プロファイル情報と検出法の確立－前年度に引き続き制御依存とデータ依存を中心として、並列化に必要なプロファイル情報を明確にし、その検出法を検討した。(3)Valgrindを用いたプロファイリングシステムの構築－動的バイナリ変換ツールであるValgrindを用いて、実行時のパスとデータ依存のプロファイリングを行うシステムを設計・試作し、これをSPECint Benchmarksに適用して動作の確認とプロファイリングオーバヘッド等を明らかにした。(4)プロファイル情報に基づくマルチコアCPU/GPU使い分け自動化の実験的検討－(3)で試作したプロファイラをNAS Parallel Benchmarksに適用することにより、ホットループの検出と検出したホットループが「マルチコアCPU」と「GPU」いずれの並列性に適合するかを自動判定する方法について実験的に検討した。
以上の成果は、論文誌、国際会議論文、研究会資料として発表した。また、本研究に関心をもつ海外の研究者との研究交流会を宇都宮大学において実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画に沿って、マルチコアCPU/GPU混載プロセッサにおける自動並列化のためのプロファイリング情報を明らかにし、プロファイリングシステムを試作して、ベンチマークプログラムに適用することにより、検出したホットループが「マルチコアCPU」と「GPU」のいずれの並列性に適合するかを自動判定する方法について実験的に検討するところまで到達できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
検出したホットループがマルチコアCPUとGPUいずれの並列化に向いているのかについて見極めることは、本研究の極めて大切なポイントであり、これが解明できれば貢献するところも大であると思われるが、正確に見極めるためには今一段の研究が必要である。従って、平成27年度は、この部分を継続的に行うこととする。また、見極めが付いた後の並列化は、OpenMPとOpenACCを使用することにより進める予定である。
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| Causes of Carryover |
マルチコアCPU/GPU混載プロセッサを本研究で試作する自動並列化システム開発用プラットフォームとして購入する予定であったが、平成25年度までに本科研費で購入したマルチコアCPU/GPU混載プロセッサで対応可能な状況であったため、購入を先送りにした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成26年度において先送りにしたマルチコアCPU/GPU混載プロセッサマルチコアCPU/GPU混載プロセッサを購入する予定である。
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