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本研究ではまず、データローカリティ最適化およびデータ転送最適化の基盤技術となるマルチグレイン並列化コンパイラとチップマルチプロセッサアーキテクチャプラットフォームの選定および評価基盤の整備を行った。コンパイラとしては、経済産業省ミレニアムプロジェクトIT21アドバンスト並列化コンパイラで開発されたOSCARマルチグレイン並列化コンパイラをコアとした。また、チップマルチプロセッサアーキテクチャとしては、簡素なプロセッサコア、ローカルデータメモリ、2ポート構成の分散共有メモリ、およびデータ転送ユニットを持つプロセッシングエレメント(PE)をPE間ネットワークで接続したOSCAR型チップマルチプロセッサとした。本研究では、OSCARマルチグレイン並列化コンパイラに対してOSCAR型チップマルチプロセッサ用のバックエンド(コード生成器)を追加開発した。
データローカリティ最適化およびデータ転送最適化技術開発の第一歩として、ターゲットアプリケーションには、SPECfp95ベンチマークより科学技術計算の典型例であるTomcatvとSwimプログラムを選んだ。本研究では、これらに対してタスク(並列処理の単位)とデータをデータローカリティと並列性の両方を考慮しながらPEへスケジューリングし、さらに共有メモリとプロセッサのローカルメモリ(データローカルメモリおよび分散共有メモリ)とのやり取りをプロセッサと非同期で動作するデータ転送ユニットにより処理させることにより、データローカリティ利用とデータ転送処理の効率化を行った。8PEで評価を行った結果、データローカリティ最適化を適用していない場合に対してTomcatvで1.56倍、Swimで1.38倍の速度向上を得ることができた。
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