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Ruby言語のGPGPU拡張に対する言語抽象化機構と最適化技法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18J14726
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 高性能計算
研究機関東京工業大学

研究代表者

SPRINGER MATTHIAS  東京工業大学, 大学院情報理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードOOP / GPUs / Dynamic Mem. Allocation / Data Layout / SOA / Defragmentation / Obj.-oriented Program. / SMMO
研究実績の概要

Our research was centered around bringing fast object-oriented programming (OOP) to GPUs. We improved our previously developed CUDA framework "DynaSOAr". One of DynaSOAr's main components is a dynamic memory manager for object-oriented Single-Method Multiple-Objects (SMMO) applications.

The main improvement to DynaSOAr was "CompactGpu", a memory defragmentation system. CompactGpu can improve the performance of memory-bound GPU applications by storing allocations in a denser format. CompactGpu physically rearranges objects in memory, so that they are stored in few, compact blocks of memory. With dynamic memory allocation, such fragmentation is often caused by unfavorable allocate-deallocate pattern.

Memory defragmentation proved to be particularly useful for two kinds of applications: (1) Applications that use only a small amount of memory and fit largely into the L1/L2 cache if stored densely. (2) Applications that already benefit from a Structure of Array (SOA) memory layout get even faster, because vector load/stores are more efficient if data is stored in a compact form. Our work, published at ISMM 2019, achieved a speedup of up to 16% in our benchmark applications.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] DynaSOAr: A Parallel Memory Allocator for Object-oriented Programming on GPUs with Efficient Memory Access2019

    • 著者名/発表者名
      Matthias Springer, Hidehiko Masuhara
    • 雑誌名

      Leibniz International Proceedings in Informatics (LIPIcs), European Conference on Object-oriented Programming (ECOOP) 2019

      巻: 134

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Massively parallel GPU memory compaction2019

    • 著者名/発表者名
      Matthias Springer, Hidehiko Masuhara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2019 ACM SIGPLAN International Symposium on Memory Management

      巻: - ページ: 14-26

    • DOI

      10.1145/3315573.3329979

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] DynaSOAr: A Parallel Memory Allocator for Object-Oriented Programming on GPUs with Efficient Memory Access (Artifact)2019

    • 著者名/発表者名
      Matthias Springer, Hidehiko Masuhara
    • 雑誌名

      Dagstuhl Artifacts Series

      巻: 5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inner array inlining for structure of arrays layout2018

    • 著者名/発表者名
      Matthias Springer, Yaozhu Sun, Hidehiko Masuhara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th ACM SIGPLAN International Workshop on Libraries, Languages, and Compilers for Array Programming (ARRAY@PLDI 2018)

      巻: - ページ: 50-58

    • DOI

      10.1145/3219753.3219760

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] DynaSOAr: A Parallel Memory Allocator for Object-oriented Programming on GPUs with Efficient Memory Access2019

    • 著者名/発表者名
      Matthias Springer
    • 学会等名
      European Conference on Object-oriented Programming (ECOOP) 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Massively parallel GPU memory compaction2019

    • 著者名/発表者名
      Matthias Springer
    • 学会等名
      2019 ACM SIGPLAN International Symposium on Memory Management
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CompactGpu: Massively Parallel Memory Defragmentation on GPUs2019

    • 著者名/発表者名
      Matthias Springer
    • 学会等名
      ACM Student Research Competition at PLDI 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Inner Array Inlining for Structure of Arrays Layout2018

    • 著者名/発表者名
      Matthias Springer
    • 学会等名
      5th ACM SIGPLAN International Workshop on Libraries, Languages, and Compilers for Array Programming
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SoaAlloc: Accelerating Single-Method Multiple-Objects Applications on GPUs2018

    • 著者名/発表者名
      Matthias Springer
    • 学会等名
      ACM Student Research Competition at SPLASH 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] DynaSOAr Project Source Code

    • URL

      https://github.com/prg-titech/dynasoar

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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