階層型粗粒度並列処理におけるデータ転送最小化に関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10780205
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 吉田 明正 東邦大学, 理学部, 専任講師 (60277845)
• キーワード: 階層型粗粒度並列処理 / データ分割配置 / データローカライゼーション / 並列化コンパイラ / ダイナミックスケジューリング / マルチプロセッサシステム / ループ整合分割 / データ転送最小化

研究概要

本年度は、平成10年度に開発した階層型粗粒度並列処理のためのデータ転送最小化(データローカライゼーション)手法を拡張し、データ転送時間のさらなる軽減を行なった。階層型粗粒度並列処理では、粗粒度タスクを実行時にプロセッサに割り当て並列処理する方法であるため、粗粒度タスク間で共有されるデータは集中共有メモリに配置するのが一般的であった。それに対して、本研究では、粗粒度タスク(ループだけでなくサブルーチンも含む)間におけるデータ転送をプロセッサ上のローカルメモリ経由で行ない、データ転送を最小化する方法を提案した。
具体的には、データ転送量の多いループとサブルーチン間でデータローカライゼーションを実現する場合、以下の手順で並列処理用マシンコードを生成する。
1.ループとサブルーチン間で整合分割を行い、データと処理を分割する。
2.分割された部分ループと部分サブルーチンを同一プロセッサに割り当てるためのパーシャルスタティックタスク割当てを用いたダイナミックスケジューリングルーチンを生成する。
3.分割された部分ループと部分サブルーチン間においてローカルメモリを介したデータ授受を行うためのデータ転送コードを生成する。
また、本研究では、提案手法を用いた自動並列化コンパイラを作成してマルチプロセッサシステム上で性能評価を行い、その有効性を確認した。なお、本研究に関連した研究成果は、情報処理学会の論文誌、Journal of Parallel Computing、国際会議等で発表されている。

研究成果

• [文献書誌] 吉田明正: "階層型粗粒度並列処理における同一階層内ループ間データローカライゼーション手法"情報処理学会 論文誌. 40・5. 2054-2063 (1999)
• [文献書誌] H.Kasahara,A.Yoshida: "A Data-Localization Compilation Scheme Using Partial-Static Task Assignment for Fortran Coarse Grain Parallel Processing"Journal of Parallel Computing. 24・3. 579-596 (1998)
• [文献書誌] A.Yoshida: "Data-Localization among Doall and Sequential Loops in Coarse Grain Parallel Processing"Proc.of Seventh International Workshop on Compilers for Parallel Computers. 266-277 (1998)
• [文献書誌] 吉田明正: "階層型マクロデータフロー処理における同一階層内ループ間データローカライゼーション手法"情報処理学会 並列処理シンポジウムJSPP'98. 375-382 (1998)
• [文献書誌] 成清暁博,吉田明正: "データ依存のみを持つマクロタスクグラフに対するデータローカライゼーション手法"情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究報告. 136-8. (2000)
• [文献書誌] 宇治川泰史,吉田明正: "マルチグレイン並列処理におけるサブルーチンを含むデータローカライゼーション手法"情報処理学会 第58回全国大会. 2D-5. (1999)