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マルチパス投機処理を行う大規模並列マイクロプロセッサ・アーキテクチャの研究

研究課題

研究課題/領域番号 11480066
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算機科学
研究機関東京大学

研究代表者

田中 英彦  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (60011102)

研究分担者 清水 修  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助手 (20011182)
坂井 修一  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (50291290)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
2001年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2000年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1999年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
キーワード大規模データパスプロセッサ / 計算機アーキテクチャ / マイクロプロセッサ / 命令レベル並列 / 投機実行 / マルチパス実行 / 分岐予測 / 値予測
研究概要

本年度は大規模データパス(VLDP)アーキテクチャの詳細な仕様を策定し、シミュレータによる評価を行った。大規模データパスアーキテクチャの特徴の1つである複数パス実行について、フェッチ効率を高めるため、シングルパスのみを重点的にフェッチするモードと、複数のパスをフェッチするモードを動的に切り替える機構を提案し、シミュレータに実装した。out-of-orderに発行される異なるパス間のロード/ストア命令の処理について、従来のロードストアキューを分割し、実装のスケーラビリティを高める手法を提案し、シミュレータに実装した。これらの提案を含め、昨年度までに検討してきた、複数パスフェッチ、複数パス管理、分散レジスタファイル、ロードストアユニット等の各要素技術を詳細化し、各モジュール間の信号線や、パイプライン動作のタイミング、保持ステートなどを決定した。また各モジュールを統合、調整し、アーキテクチャ仕様を策定した。
仕様に従い、サイクルベースで記述されたVLDP統合パイプラインシミュレータを作成した。また、命令セットの策定、機能シミュレータの作成、VLDPアセンブラの作成など、シミュレーション環境の整備を行った。
VLDPアセンブラで出力したVLDP実行バイナリを入力として、統合シミュレータを動作させ、アーキテクチャの評価、最適化を行った。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] 塚本 泰通, 安島 雄一郎, 坂井 修一, 田中 英彦: "大規模データパス・アーキテクチャにおけるフェッチ機構"情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会報告. 39. 25-30 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 塚本 泰通, 坂井 修一, 田中 英彦: "大規模データパス・アーキテクチャにおけるリターンアドレス予測機構の検討"情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会報告. 144. 111-116 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高野 直樹, 坂井 修一, 田中 英彦: "大規模データパスプロセッサにおける複製法を用いたキャッシュシステムの提案"情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会報告. 144. 117-122 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 李 盛穎, 坂井 修一, 田中 英彦: "VLDP Multipath Execution : Mechanism and Evaluation"情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会報告. 144. 105-110 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩崎 慎介, 服部 直也, 飯塚 大介, 坂井 修一, 田中 英彦: "大規模データパスアーキテクチャのコード最適化に関する研究"情報処理学会 全国大会. (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 塚本 泰通, 安島 雄一郎, 坂井 修一, 田中 英彦: "大規模データパス・アーキテクチャにおけるフェッチ機構"情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会報告. 39. 25-30 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 塚本 泰通, 坂井 修一, 田中 英彦: "大規模データパス・アーキテクチャにおけるリターンアドレス予測機構の検討"情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会報告. 144. 111-116 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 高野 直樹, 坂井 修一, 田中 英彦: "大規模データパスプロセッサにおける複製法を用いたキャッシュシステムの提案"情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会報告. 144. 117-122 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 季 盛穎, 坂井 修一, 田中 英彦: "VLDP Multipath Execution : Mechanism and Evaluation"情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会報告. 144. 105-110 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 岩崎 慎介, 服部 直也, 飯塚 大介, 坂井 修一, 田中 英彦: "大規模データパスアーキテクチャのコード最適化に関する研究"情報処理学会 全国大会. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 吉瀬謙二,坂井修一,田中英彦: "2レベル・ストライド値予測機構の可能性検討"情報処理学会論文誌. 41. 1340-1350 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 辻秀典,坂井修一,田中英彦: "大規模データパスアーキテクチャの提案"情報処理学会計算機アーキテクチャ研究会報告. 139. 49-54 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 安島雄一郎,坂井修一,田中英彦: "大規模データパスアーキテクチャの実行機構"情報処理学会計算機アーキテクチャ研究会報告. 139. 55-60 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 塚本泰通,坂井修一,田中英彦: "大規模データパスアーキテクチャにおける命令ブロック構成の検討"情報処理学会計算機アーキテクチャ研究会報告. 139. 61-66 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 入江英嗣,坂井修一,田中英彦: "大規模データパスアーキテクチャに適したロードストアユニット構成"情報処理学会計算機アーキテクチャ研究会報告. 140. 43-48 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 高野直樹,坂井修-,田中英彦: "複数パス実行プロセッサのためのキャッシュメモリの提案"情報処理学会第61回全国大会. 1. 131-132 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 吉瀬 謙二,坂井 修一,田中英彦: "2レベル・ストライド値予測機構の可能性検討"情報処理学会論文誌 並列処理特集号. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 吉瀬 謙二,坂井 修一,田中英彦: "マルチレベル・ストライド値予測機構による命令レベル並列性の向上"並列処理シンポジウム JSPP'99. 1. 119-126 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 安島 雄一郎,坂井 修一,田中英彦: "複数パス投機実行のためのレジスタセット管理方式"第133回計算機アーキテクチャ研究会. 1. 37-42 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 高峰 信,坂井 修一,田中英彦: "VLDPアーキテクチャにおけるデータアクセスの削減手法"第133回計算機アーキテクチャ研究会. 1. 31-36 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 吉瀬 謙二,坂井 修一,田中英彦: "ストアキューの拡張によるロードトラフィックの削減方式"情報処理学会 第59回全国大会. 1. 43-44 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 辻 秀典,坂井 修一,田中英彦: "Ephemeral Variables:ALU-Netによるアクセスの局所性の利用"情報処理学会 第59回全国大会. 1. 37-38 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 田中 洋介,坂井 修一,田中英彦: "VLDPにおけるデータ書き戻し削減手法-Last Use検出によりデータ書き戻しを制御する方式-"情報処理学会 第59回全国大会. 1. 41-42 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 入江 英嗣,坂井 修一,田中英彦: "複数パス実行時におけるキャッシュトラフィックの傾向分析"情報処理学会 第59回全国大会. 1. 39-40 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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