| 研究課題/領域番号 |
07558156
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
柴山 潔 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (70127091)
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| 研究分担者 |
中田 登志之 日本電気(株), C&Cシステム研究所, 研究課長
小柳 滋 (株)東芝, 研究開発センター, 研究主幹
平田 博章 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (90273549)
新実 治男 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (40144331)
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| キーワード | 超並列計算機 / プロセッサコア / 要素プロセッサ / スレッドアーキテクチャ / メッセージ駆動 / プロセッサアーキテクチャ |
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| 研究概要 |
1.メモリ/通信機能を統合した並列計算モデルに基づくメッセージ駆動スレッドアーキテクチャの設計:制御とデータを「メッセージ」として統合し計算(処理)の駆動原理とする「メッセージフローモデル」と呼ぶ新しい並列計算モデルを開発した。これによって、従来の並列コンピュータシステムにおける共有メモリアクセスやプロセッサ間通信では独立して操作されていた制御フローとデータフローを統合することができた。そして、このメッセージフローモデルをアーキテクチャとして実装する方法として、「メッセージ駆動スレッドアーキテクチャ」を提案した。このアーキテキチャは、従来の命令レベル並列処理方式であるス-パスカラやVLIWと比較して、スレッドを並列処理単位とする点で粒度がやや粗く、また粒質についてはメッセージによって複数のスレッドを駆動するという処理方式によって制御とデータとの統合を図っている点が、それぞれ異なる。
2.要素プロセッサとして必要最小限の機能を搭載したプロセッサコアの方式設計:並列コンピュータの要素プロセッサすなわちプロセッサコアを構成する演算/メモリ(記憶)/通信(入出力)の各部分機能のハードウェア/ソフトウェア・トレードオフを1.に基づいて総合的に検討し直した。具体的には、プロセッサコアとしての、(1)演算におけるメモルアクセスと通信/入出力を統合的にメッセージ演算(処理)として操作する方式によってメモリ機構と通信機構の統合・簡素化を図る;(2)メモリ機能においては、メモリ階層構成の単純化/単一化を図るためにグローバルメモリへのアクセス機能と同期のための相互排除機能を備える;(3)通信機能においては、均質かつ高速なプロセッサ間通信用ポートの装備によってメモリ機能と同等のスループットを備える;(4)演算機能においては、高速パイプラインを備えた独自の高機能RISC方式とVLIW方式との融合を図る;などを実現した。
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