COINSコンパイラ共通基盤のGPU向け拡張

• 研究課題/領域番号: 25330089
• 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: ソフトウェア
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 滝本 宗宏 東京理科大学, 理工学部, 教授 (00318205)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013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: コンパイラ / コード最適化 / 並列化 / GPU / キャッシュ効率化 / 要求駆動型データフロー解析 / 静的単一代入形式 / 網羅型データフロー解析 / LLVM / コンパイラ共通基盤 / GPGPU / CUDA / OpenCL

研究成果の概要

最適化器を容易に記述できるコンパイラ共通基盤のCONISと，GPUのコードを生成できるLLVMの中間表現LIRとLLVM-IRの間に変換器を定義し，COINS上でGPU向け最適化器を実現できるようにした．また，GPU向け最適化の実例として，GPUに有効な通常最適化と，GPU特有の最適化を実現した．通常最適化として，配列参照を次元の一致度を考慮して集約し，キャッシュのヒット率を上げる手法や，任意の構造をもつループに対してスカラ置換を行う要求駆動型手法を実現した．GPU特有の最適化として，分岐先を，依存関係を考慮して，括り出したり，融合したりずることで，より多くの分岐発散を低減する手法を実現した．

研究成果

• [雑誌論文] 依存関係に基づく括出し法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 那須孝志，滝本宗宏
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: 115(154) ページ: 57-62
• [雑誌論文] 要求駆動型スカラ置換 (2015)
  • 著者名/発表者名: 澄川 靖信，小島 量，滝本 宗宏
  • 雑誌名: 日本ソフトウェア科学会論文誌コンピュータソフトウェア 巻: 未定
  • NAID: 130005086348
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effective Demand-driven Partial Redundancy Elimination (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasunobu Sumikawa and Munehiro Takimoto
  • 雑誌名: IPSJ Trans. Programming 巻: Vol.6, No.2 ページ: 33-44
  • 査読あり
• [学会発表] 依存関係に基づく分岐融合 (2016)
  • 著者名/発表者名: 那須孝志，滝本宗宏
  • 学会等名: 第18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 2016）
  • 発表場所: たまの温泉（岡山県）
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] Dependency Based Factoring (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nasu and Munehiro Takimoto
  • 学会等名: ACM The 24th International Conference on Parallel Architectures and Compilation Techniques (PACT2015)
  • 発表場所: サンフランシスコ（アメリカ合衆国）
  • 年月日: 2015-10-18
  • 国際学会
• [学会発表] 依存関係に基づく括出し法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 那須孝志，滝本宗宏
  • 学会等名: ソフトウェアサイエンス研究会
  • 発表場所: 札幌市教育文化会館（北海道）
  • 年月日: 2015-07-22
• [学会発表] コンパイラのコード最適化に基づいたレジスタとキャッシュメモリの使用の効率化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 澄川靖信，滝本宗宏
  • 学会等名: 情報処理学会
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス（京都府）
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-19
• [学会発表] Improving Memory hierarchy Performance Based on Code Motion (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasunobu Sumikawa and Munehiro Takimoto
  • 学会等名: 12th Asian Symposium on Programming Languages and Systems (APLAS'14)
  • 発表場所: School of Computing, National University of Singapore （シンガポール）
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-19
• [学会発表] Global Load Instruction Aggregation Based on Array Dimensions (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasunobu Sumikawa and Munehiro Takimoto
  • 学会等名: IEEE Computer Society
  • 発表場所: 北京交通大学（北京）
  • 年月日: 2014-07-11 – 2014-07-13
• [学会発表] コンパイラ共通基盤COINSのLLVM向け拡張 (2014)
  • 著者名/発表者名: 酒井宏城，澄川靖信，滝本宗宏
  • 学会等名: 第55回プログラミング・シンポジウム プログラム，情報処理学会
  • 発表場所: ラフォーレ倶楽部伊東温泉湯の庭
• [学会発表] Global Load Instruction Aggregation Based on Array Dimensions (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasunobu Sumikawa, and Munehiro Takimoto
  • 学会等名: 2014 International Symposium on Code Generation and Optimization
  • 発表場所: Hyatt Regency Orlando, Orlando, Florida