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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

研究課題

研究課題/領域番号 25330055
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計算機システム
研究機関宇都宮大学

研究代表者

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)

研究分担者 大津 金光  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00292574)
連携研究者 横田 隆史  宇都宮大学, 大学院工学研究科, 教授 (90334078)
大川 猛  宇都宮大学, 大学院工学研究科, 助教 (80392596)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードCPU/GPU混載プロセッサ / 実行プロファイリング / 自動並列化 / 計算機システム
研究成果の概要

本研究は、マルチコアCPUとGPUを内蔵する非均質なアーキテクチャの普及を見据えて、それぞれ特徴的なアーキテクチャを活用してプログラムの高性能化を行うための自動並列化システムの実現を目指すものである。このため、ユーザには逐次的なプログラム記述を可能としつつ、実行時の履歴情報を活用してソースレベルでの自動並列化を目標として研究を行った。本研究における成果としては、Valgrindを用いて実行パス、データ依存、メモリアクセスのプロファイリングシステムを構築すると共に、これをベンチマークプログラムに適用して、各プログラムの実行特性に応じた並列化の方法を決定する手順を実験的に明らかにしたことである。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Accelerating sequential programs on commodity multi-core processors2014

    • 著者名/発表者名
      Yuan-ming Zhang, Xiao Gang, Takanobu Baba
    • 雑誌名

      Journal of Parallel and Distributed Computing

      巻: Vol.74, Issue 4 号: 4 ページ: 2257-2265

    • DOI

      10.1016/j.jpdc.2013.12.009

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distributed Calculation Method for Large Pixel Number Holograms by Decomposition of Object and Hologram Planes2014

    • 著者名/発表者名
      Boaz Jessie Jackin, Hiroaki Miyata, Takeshi Ohkawa, Kanemitsu Ootsu, Takashi Yokota, Yoshio Hayasaki, Toyohiko Yatagai, Takanobu Baba
    • 雑誌名

      Optics Letter

      巻: 39 ページ: 6867-6870

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An automatic thread decomposition approach for pipelined multithreading2013

    • 著者名/発表者名
      Yuanming Zhang, Kanemitsu Ootsu, Takashi Yokota, Takanobu Baba
    • 雑誌名

      International Journal of High Performance Computing and Networking

      巻: Vol.7, No.3 号: 3 ページ: 227-237

    • DOI

      10.1504/ijhpcn.2013.056526

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Two-Level Controlled Parallel Reconfigurable Architecture2017

    • 著者名/発表者名
      Takanobu Baba, Kanemitsu Ootsu
    • 学会等名
      First Workshop on Pioneering Processor Paradigms (WP3)
    • 発表場所
      Austin, Texas, USA
    • 年月日
      2017-02-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GPUによるオブジェクト分割フレネルホログラム生成処理の最適化検討2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉 晋平,ボアズ ジェシー ジャッキン,大川 猛,大津 金光,横田 隆史, 早崎 芳夫,谷田貝 豊彦,馬場 敬信
    • 学会等名
      信学技報, CPSY2016-121
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-01-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多重ループの動的挙動解析のためのループブロックを導入したパスプロファイラの実2017

    • 著者名/発表者名
      菊池 祐貴,大津 金光,馬場 敬信,横田 隆史,大川 猛
    • 学会等名
      信学技報, CPSY2016-121, pp.103-108
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-01-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Object decomposition method for acceleration of large-scale hologram calculations on GPU-clusters2016

    • 著者名/発表者名
      Takanobu Baba, Boaz Jessie Jackin, Shinpei Watanabe, Kanemitsu Ootsu, Takeshi Ohkawa, Takashi Yokota, Yoshio Hayasaki, Toyohiko Yatagai
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Computational Photography (ICCP 2016), poster
    • 発表場所
      シカゴ
    • 年月日
      2016-05-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Object decomposition method for acceleration of large-scale hologram calculations on GPU-clusters2016

    • 著者名/発表者名
      Takanobu Baba, Boaz Jessie Jackin, Shinpei Watanabe, Kanemitsu Ootsu, Takeshi Ohkawa, Takashi Yokota, Yoshio Hayasaki, Toyohiko Yatagai
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Computational Photography (ICCP 2016)
    • 発表場所
      Northwestern Univ., USA
    • 年月日
      2016-05-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヘテロジニアスメニーコアプロセッサにおける最適並列処理の決定方式に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      菊池 祐貴, 大津 金光,馬場 敬信, 大川 猛,横田 隆史
    • 学会等名
      情報処理学会 第78回全国大会 講演論文集
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模計算機ホログラム生成プログラムのマルチGPUを用いた高速化2016

    • 著者名/発表者名
      渡邉 晋平,Boaz Jessie Jackin,大川 猛,大津 金光,横田 隆史, 早崎 芳夫,谷田貝 豊彦,馬場 敬信
    • 学会等名
      情報処理学会 第78回全国大会 講演論文集
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Decomposition method for acceleration of large scale CGH calculation on distributed computing machines2016

    • 著者名/発表者名
      Jackin Boaz Jessie, Shinpei Watanabe, Takeshi Ohkawa, Kanemitsu Ootsu, Takashi Yokota, Yoshio Hayasaki, Toyohiko Yatagai, Takanobu Baba
    • 学会等名
      Photonics West-2016
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2016-02-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acceleration of large scale Fresnel CGH computation on distributed machines using decomposition method2015

    • 著者名/発表者名
      Boaz Jessie Jackin, Hiroaki Miyata, Yoshio Hayasaki, Toyohiko Yatagai, Takeshi Ohkawa, Kanemitsu Ootsu, Takashi Yokota, Takanobu Baba
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会 (Optics and Photonics Japan 2015)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Empirical Performance Study of Speculative Parallel Processing on Commercial Multi-core CPU with Hardware Transactional Memory2015

    • 著者名/発表者名
      Kanemitsu Ootsu, Yutaka Matsuno, Takeshi Ohkawa, Takashi Yokota, Takanobu Baba
    • 学会等名
      Second Workshop on Software Engineering for Parallel Systems (SEPS)
    • 発表場所
      ピッツバーグ
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Consideration of Loop Parallelization on Heterogeneous Multicore Architecture Using Path and Data Dependence Profiling2014

    • 著者名/発表者名
      Takanobu Baba, Kazuki Ohshima, Kanemitsu Ootsu, Takeshi Ohkawa, Takashi Yokota
    • 学会等名
      Proc. 1st Workshop on Software Engineering for Parallel Systems (SEPS)
    • 発表場所
      Portland, Oregon, USA
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] プログラム実行パス間のデータ依存を解析するためのパスプロファイラの実現2014

    • 著者名/発表者名
      大島 一輝,大津 金光,馬場 敬信, 大川 猛,横田 隆史
    • 学会等名
      電子情報通信学研究会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチGPU環境における大規模データの分割による2D-FFT処理手法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      宮田 裕章,Boaz Jessie Jackin,大川 猛,大津 金光,横田 隆史, 早崎 芳夫,谷田貝 豊彦,馬場 敬信
    • 学会等名
      電子情報通信学研究会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A decomposition method for fast calculation of large scale CGH on distributed machines2014

    • 著者名/発表者名
      Boaz Jessie Jackin, Hiroaki Miyata, Takanobu Baba, Takeshi Ohkawa, Kanemitsu Ootsu, Takashi Yokota, Yoshio Hayasaki, Toyohiko Yatagai,
    • 学会等名
      Imaging and Applied Optics 2014
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Parallel Computation Method for Large-Scale Computer-Generated Holograms by Decomposition of Object and Hologram Planes2014

    • 著者名/発表者名
      Boaz Jessie Jackin, Hiroaki Miyata, Takeshi Ohkawa, Kanemitsu Ootsu, Takashi Yokota, Takanobu Baba, Yoshio Hayasaki and Toyohiko Yatagai
    • 学会等名
      Proc. International Conference on Optics and Oproelectronics (ICOL-2014)
    • 発表場所
      Dehradun, Uttarakhand, India
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Interpolation-Based Object Decomposition and Parallel Computation Method for Large-Scale Computer-Generated Hologram2014

    • 著者名/発表者名
      Takanobu Baba, Hiroaki Miyata, Boaz Jessie Jackin, Takeshi Ohkawa, Kanemitsu Ootsu, Takashi Yokota, Yoshio Hayasaki, Toyohiko Yatagai
    • 学会等名
      Proc. 12th IASTED International Conference on Parallel and Distributed Computing and Networks (PDCN 2014)
    • 発表場所
      Innsbluck, Austria
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Exploration of Highly Accurate Path Prediction Mechanism using Detailed Path History2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Jutori, Takanobu Baba, Kanemitsu Ootsu,Takeshi Ohkawa, Takashi Yokota
    • 学会等名
      Proc. 1st International Symposium on Computing and Networking ― Across Practical Development and Theoretical Research ― (CANDAR'13)
    • 発表場所
      Matsuyama, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Proposal of Fast Calculation for Large-Scale Fresnel Hologram using Interpolation Method2013

    • 著者名/発表者名
      Boaz Jessie Jackin, Hiroaki Miyata, Yoshio Hayasaki, Toyohiko Yatagai, Takeshi Ohkawa, Kanemitsu Ootsu, Takashi Yokota, Takanobu Baba
    • 学会等名
      IWH 201 Digests (International Workshop on Holography and Related Technologies 2013)
    • 発表場所
      Kitami Institute of Technology, Hokkaido
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Reconfigurable and Hardwired ORB Engine on FPGA by Java-to-HDL Synthesizer for Realtime Application2013

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ohkawa, Daichi Uetake, Takashi Yokota, Kanemitsu Ootsu, Takanobu Baba
    • 学会等名
      Proc. 4th International Symposium on Highly Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies (HEART 2013)
    • 発表場所
      Edinburgh, Scotland
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Valgrindを用いたループイテレーション間依存を検出するプロファイラの開発

    • 著者名/発表者名
      大島 一輝,馬場 敬信,大津 金光,大川 猛,横田 隆史
    • 学会等名
      情報処理学会 第76回全国大会講演論文集
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUを用いた大規模計算機ホログラム生成プログラムの最適化

    • 著者名/発表者名
      宮田 裕章,Boaz Jessie Jackin,大川 猛,大津 金光,横田 隆史,早崎 芳夫,谷田貝 豊彦,馬場 敬信
    • 学会等名
      情報処理学会 第76回全国大会講演論文集
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 補間法による大規模計算機ホログラム生成のGPU による高速化

    • 著者名/発表者名
      宮田 裕章,Boaz Jessie Jackin,大川 猛,大津 金光,横田 隆史,早崎 芳夫,谷田貝 豊彦,馬場 敬信
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会(Optics & Photonics Japan 2013),講演番号 13pPD5
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ループにおけるパス予測と分岐予測の関連性についての考察

    • 著者名/発表者名
      金海 和宏,大津 金光,大川 猛,横田 隆史,馬場 敬信
    • 学会等名
      信学技報,Vol.113, No.169
    • 発表場所
      北九州市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] コンピュータアーキテクチャ(改訂4版)2016

    • 著者名/発表者名
      馬場敬信
    • 総ページ数
      420
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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