データ圧縮技術の適用による超並列プロセッサの低消費電力化と高性能化

• 研究課題/領域番号: 23700052
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 計算機システム・ネットワーク
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 金子 晴彦 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (70392868)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: データ圧縮 / キャッシュメモリ / 並列プロセッサ / キャッシュミス率 / GPU / スループット / IPC / 消費電力 / 復号遅延 / 並列復号

研究成果の概要

超並列プロセッサのメモリアクセス性能向上を目的として，低遅延かつ高スループット処理が可能な圧縮アルゴリズムである，Periodic pattern coding（周期的パターン符号化）を提案した．GPUシミュレータを用いて圧縮率の評価を行い，従来の類似手法と比較して優れた圧縮率を有することを明らかにした．また，キャッシュミス率，IPC（1サイクルあたりの実行命令数），等を評価し，提案手法がプロセッサの性能向上に有効であることを示した．ハードウェア記述言語により圧縮・伸張回路を設計し，高いスループットで圧縮・伸張処理ができることを示した．

研究成果

• [雑誌論文] Periodic Pattern Coding for Last Level Cache Data Compression (2013)
  • 著者名/発表者名: Haruhiko Kaneko
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E96.A 号: 12 ページ: 2351-2359
  • DOI: 10.1587/transfun.E96.A.2351
  • NAID: 130003385283
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [学会発表] データ圧縮技術のイクサフロップスマシンへの適用性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金子晴彦
  • 学会等名: 電子情報通信学会 第6回アクセラレーション技術発表討論会
  • 発表場所: 沖縄科学技術大学院大学
  • 年月日: 2014-06-19 – 2014-06-20
• [学会発表] Differential Base Pattern Coding for Cache Line Data Compression (2013)
  • 著者名/発表者名: Haruhiko Kaneko, Satoshi Fujii, Hiroaki Sasaki
  • 学会等名: Data Compression Conference
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
• [学会発表] GPGPUデバイス上のキャッシュメモリに対するデータ圧縮法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤井 理史,金子 晴彦
  • 学会等名: 電子情報通信学会機能集積情報システム研究会
  • 発表場所: 金沢工業大学