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高度なループ自動並列化技術の開発とベクトル化との統合

研究課題

研究課題/領域番号 18K18032
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分60050:ソフトウェア関連
研究機関東京大学

研究代表者

佐藤 重幸  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (90779464)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードプログラム合成 / 自動並列化 / コンパイラ / ループ並列化 / ベクトル化
研究成果の概要

本研究プロジェクトでは,複雑なリダクションループの自動並列化を研究した.開発した技術により,逐次的で直観的な計算仕様を,さまざまな並列計算機に適した分割統治型の実装へとシステマチックに変換できるようになる.具体的には、コンパイラの基礎技術の一環として,1) 演算子抽出に基づく分岐除去手法,2)動的な振る舞いに基づく並列化手法,及び 3)データシャッフルに基づくSIMD化手法を開発した.これらの手法を評価するために,4)削減ループのベンチマーク集も開発した.さらに,複雑なリダクションの応用に関するケーススタディとして,5)並列字句解析と 6)並列正規表現マッチングの実装手法を開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

今日において,既にさまざまな並列計算機が至る所にあると同時に,新しい並列計算機が次々と開発されている.その並列計算機のハードウェア性能を引き出すには,並列プログラムが必要になる.しかし,並列プログラムを上手く作ることは人間にはとても難しく,しばしば,間違った計算をしたり,性能が悪くなったりする.本研究で扱った自動並列化技術は,人間にとって直観的で間違えにくい計算仕様を,並列計算機に都合が良い計算形式に変換するものである.これにより,多様な並列計算機のハードウェア性能を,簡単かつ安全に引き出すことができるようになる.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Plex: Scaling Parallel Lexing with Backtrack-Free Prescanning2021

    • 著者名/発表者名
      Li, L., Sato, S., Liu, Q., and Taura, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reverse Engineering for Reduction Parallelization via Semiring Polynomials2021

    • 著者名/発表者名
      Morihata, A. and Sato, S.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 42nd ACM SIGPLAN Conference on Programming Language Design and Implementation

      巻: - ページ: 820-834

    • DOI

      10.1145/3453483.3454079

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Simultaneous Finite Automaton の部分構成による並列正規表現マッチ2022

    • 著者名/発表者名
      高品 剛大
    • 学会等名
      第24回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL 2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 一般化max演算子の自動抽出2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤重幸,森畑明昌
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第36回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 一般化max演算子の抽出による分岐除去2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤重幸,森畑明昌
    • 学会等名
      情報処理学会第126回プログラミング研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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