マルチプロセッサ用自動並列化コンパイラとアーキテクチャ・サポートに関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07680372
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 笠原 博徳 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (30152622)
• キーワード: マルチプロセッサシステム / 自動並列化コンパイラ / データローカライゼーション / 無同期細粒度並列処理 / データ分割配列 / ローカルメモリ / マルチグレイン並列処理 / データ転送オーバーヘッドの隠敵

研究概要

本研究2年度目(最終年度)にあたる平成8年度では、マルチグレイン並列処理のためのデータローカライゼーション手法に関する研究を行うと共に、コンパイラによる最適化機能を支援するマルチプロセッサシステム開発用のアーキテクチャシミュレータを開発し、無同期近再粒度処理技術などの性能評価を行った。
(1)データローカライゼーション手法及びデータ転送と処理のオーバーラッピング技術の開発
最近のマルチプロセッサシステムでは、従来の主記憶共有方式あるいは分散型メモリ方式だけでなく、分散共有メモリ及びローカルメモリを持つアーキテクチャが多く使用されるようになっている。このようなマルチプロセッサシステムを効率良く使用するためには配列データの分割配置によるプロセッサ間データ転送オーバーヘッドの最少化が重要となる。本研究では、粗粒度並列性、ループ並列性、細粒度並列性を階層的に利用するマルチグレイン並列処理手法において、グローバルなデータ依存及び制御依存解析を用いた配列データを自動分割手法(ループ整合分割)とローカルメモリへの割当て法(パ-シャルスタティックスケジューリング)を開発すると共に、プロセッサ間で生じるデータ転送をプロセッサ上での処理とオーバーラップして行うためのスケジューリング手法を開発した。
(2)マルチプロセッサアーキテクチャ開発用シュミレーションシステムの開発と無同期近細粒度並列処理技術の性能評価
本研究で開発した高度なコンパイラ最適化を行うためには、アーキテクチャのサポートが必要不可欠となる。本年度では、このようなコンパイラの性能を最大限に発揮させるアーキテクチャ研究用のシュミレータを開発し、無同期近細粒度並列処理におけるデータ転送順序最適化技術の性能評価を行い手法の有用性を確認した。
以上の平成8年度研究成果は、6件の学会論文誌論文あるいは国際会議論文として発表するとともに、1件の学会誌論文として掲載決定、4件の研究会論文、6件の全国大会論文として発表されている。

研究成果

• [文献書誌] 吉田明正: "Data-Localization for Fortran Macro-Dataflow Computation Using Partial Static Task Assignment" Proc.of 10th ACM International Conference on Supercomputing. 61-68 (1996)
• [文献書誌] 中野恵一: "ソ-デットコードプックベクトル量子化の並列処理" 情報処理学会論文誌. Vol.37No.7. 1469-1476 (1996)
• [文献書誌] 笠原博徳: "マルチプロセッサ上での近細粒度並列処理" 情報処理学会学会誌. Vol.37No.7. 651-661 (1996)
• [文献書誌] 吉田明正: "Data Localization Using Loop Aligned Decomposition for Macro-Dataflow Processing" Proc.of 9th Workshop on Languages and Compilers for Parallel Computers. (1996)
• [文献書誌] 前川仁孝: "スタティックスケジューリングを用いた電子回路シュミレーションの粗粒度/近細粒度階層型並列処理" 情報処理学会論文誌. Vol.37No.10. 1859-1868 (1996)
• [文献書誌] 尾形航: "Near Fine Grain Parallel Processing without Explicit Synchronization on a Multiprocessor System" Proc.of Sixth Workshop on Compilers for Parallel Computers. 359-370 (1996)
• [文献書誌] 吉田明正: "Data-Localization Scheduling inside Processor-Cluster for Multigrain Parallel Processing" 電子情報通信学会英文論文誌. Vol.E80D,No.4(掲載決定). (1997)
• [文献書誌] 吉田明正: "マルチグレインデータローカライゼーションのための近細粒度タスクスケジューリング" 電子情報通信学会技術研究報告. CPSY96-66. 71-78 (1996)
• [文献書誌] 前川仁孝: "有限要素・境界要素併用法の並列処理手法" 電気学会情報処理研究会資料. IP-96-27. 41-50 (1996)
• [文献書誌] 尾形航: "無同期近細粒度並列処理におけるデータ転送順序最適化" 電気学会情報処理研究会資料. IP-96-29. 59-68 (1996)
• [文献書誌] 岡本雅巳: "実用レベルのマルチグレインFORTRANコンパイラの開発" 情報処理学会研究報告. 96-ARC120-8. 43-48 (1996)
• [文献書誌] 橋本茂: "マクロデータフロー処理における処理とデータ転送のオーバーラップ" 情報処理学会第54回全国大会. 5F-6. (1997)
• [文献書誌] 小幡元樹: "電磁界解析のための有限要素・境界要素併用法の並列処理" 情報処理学会第54回全国大会. 5F-7. (1997)
• [文献書誌] 柳川慎: "マルチプロセッサシステム上でのCFDの並列処理に関する研究" 情報処理学会第54回全国大会. 5F-8. (1997)
• [文献書誌] 飛田高雄: "実行時間最少・実用的並列最適化マルチプロセッサ・スケジューリング・アルゴリズムの大規模問題への適用" 情報処理学会第54回全国大会. 3J-5. (1997)
• [文献書誌] 桐原正樹: "階層型マクロデータフローのためのダイナミック/スタティック併用スケジューリング手法" 情報処理学会第54回全国大会. 1L-1. (1997)
• [文献書誌] 越塚健一: "階層型マクロデータフロー処理におけるデータローカライゼーション手法" 情報処理学会第54回全国大会. 1L-5. (1997)