メモリ階層を考慮した高速検索アルゴリズムとそのハードウェア化の研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18300028
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: メディア情報学・データベース
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 稲葉 真理 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 准教授 (60282711)
• 連携研究者: 今井 浩 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (80183010) ; 定兼 邦彦 国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 准教授 (20323090)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 超高速情報処理 / ディレクトリ・情報検索 / アルゴリズム / インターネット高速化 / コンテンツアーカイブ

研究概要

プロセッサに比してメモリの速度向上が遅い結果,キャッシュミスのペナルティは相対的に増大しつつある.現実の計算においてもメモリバンド幅が計算ボトルネックになることも多く,メモリ階層を意識し,上位階層のメモリの効率的利用を行なうことで,メモリ遅延をできるかぎり隠蔽することが重要である.本研究では,メモリ階層構造を考慮しハードウェアを利用する圧縮簡潔データ構造を利用した高速検索方式の提案および実装実験を行った.また本研究の副産物としてキャッシュミスペナルティーを削減するためのメモリマップを利用したプリフェッチ方式の提案も行なった.

研究成果

• [雑誌論文] Efficient disk-to-disk copy throughlong-distance high-speed networks with background traffic (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Tanida, K. Hiraki, M. Inaba
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design. An International Journal for Fusion Energy and Technology devoted to Experiments, Theory, Methods and Design, To appear
• [雑誌論文] Internet2 Land Speed Record 長距離TCP通信高速化への挑戦 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平木敬, 稲葉真理, 菅原豊, 吉野剛史, 玉造潤史, 加藤朗
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌招待解説論文 Vol. 49, no. 2 ページ: 179-186
• [雑誌論文] Flow Balancing Hardware for Parallel TCP Streams on Long Fat pipe Network
  • 著者名/発表者名: Y. Sugawara, M. Inaba, K. Hiraki
  • 雑誌名: International Journal of Software Engineering and Its Applications (FGCN, selected paper) vol2 no 2 ページ: 1-12
• [学会発表] Map-Based Adaptive Insertion Policy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishii, M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: CRC-1 Workshop of the ACM IEEE International Symposium on Computer Architecture, to appear
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] USADAFOX : Ultra-High-Speed file-Acquisition-system over Distance with Apache and fireFOX (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Iguchi, N. TANIDA, K. Koizumi, M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: TERENA Networking Conference
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] SAT CNF Encoding with Multi-modeling (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Sonobe, M. Inaba
  • 学会等名: The 3rd Annual Meeting of the Asian Association for Algorithms and Computation (AAAC2010)
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Highly efficient data transmission facility through very long distance high-speed networks (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Tanida, K. Hiraki, M. Inaba
  • 学会等名: Seventh IAEA Technical Meeting on Control, Data Acquisition, and Remote Participation for Fusion Research
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Hardware Accelerator for Full-Text Search (HAFTS) with Succinct Data Structure (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Tanida, M. Inaba, K. Hiraki, T. Yoshino
  • 学会等名: International Conference on ReConFigurable Computing and FPGAs (RECONFIG09)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Triple Line-based Playout for Go-An Accelerator of Monte Carlo Go (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Koizumi, M. Inaba, K. Hiraki, Y. Ishii, T. Miyoshi, K. Yoshizoe
  • 学会等名: International Conference on ReConFigurable Computing and FPGAs (RECONFIG09)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Access Map Pattern Matching for Data Cache Prefetch (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishii, M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: ACM International Conference on Super-computing (ICS'09)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 2The Effect of the Buffer of the Path-Bottleneck Switch of Long Fat-pipe Network (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Inaba, K. Koizumi, T. Yoshino, Y. Sugawara, J. Tamatsukuri, H. Tezuka, K. Hiraki
  • 学会等名: International Workshop on Protocols for Future, Large-Scale & Diverse Network Transports (PFLDNeTO9)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] A Reconfigurable Hardware Mechanism for Harmonizing Parallel TCP Streams of 10 Gigabit Ethernet (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Koizumi, T. Yoshino, Y. Sugawara, M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: International Workshop on Protocols for Future, Large-Scale & Diverse Network Transports (PFLDNeT09)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Access Map Pattern Matching Prefetch : Optimization Friendly Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishii, M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: The Journal of Instruction-Level Parallelism Data Prefetching Championship The 1st JILP Data Prefetching Championship (DPC-1)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] CVC : The C to RTL compiler for callback based verification model (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ito, Y. Sugawara, M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: International Conference on Field Programmable Logic and Applications (FPL2009)
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Effect of Parallel TCP Stream Equalizer on Real Long Fat-pipe Network (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sugawara, T. Yoshino, H. Tezuka, M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: The 7th IEEE International Symposium on Network Computing and Applications (IEEE NCA08) (short paper)
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Effect of Packet Shuffler on Parallel TCP Stream Network (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sugawara, T. Yoshino, H. Tezuka, M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: IEEE The Seventh International Conference on Networking (ICN 2008)
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Fine Tune for parallel TCP Streams on Long Fat-pipe Network using Hardware Engine (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sugawara, T. Yoshino, M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: 6th International Workshop on Protocols for FAST Long-Distance Networks (PFLDnet2008)
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Flow Balancing Hardware for Parallel TCP Streams on Long Fat pipe Network (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sugawara, M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: International Journal of Software Engineering and Its Applications (FGCN, selected paper)
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] MCAMP : Communication Optimization on Massively Parallel Machines with Hierarchical Scratch-pad Memory (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Hayashizaki, Y. Sugawara, M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: Parallel Architectures and Compilation Techniques (PACT)
  • 発表場所: Toronto, Canada
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Network Processing Hardware (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: Springer LNCS4311, Proc. Second ASIAN INTERNET ENGINEERING CONFERENCE
  • 年月日: 20060000
• [学会発表] Performance Optimization of TCP/IP over 10 Gigabit Ethernet by Precise Instrumentation
  • 著者名/発表者名: T. Yoshino, Y. Sugawara, K. Inagami, J. Tamatsukuri, M. Inaba, K. Hiraki
  • 学会等名: SuperComputing2008(SCO8)
  • 発表場所: USB-stick, Austin, Texas, U. S. A.
• [学会発表] 512-Gflops processor chip for scientific computing
  • 著者名/発表者名: J. Makino, K. Hiraki, M. Inaba, GRAPE-DR : 2-Pflops massively- parallel computer with 512-core
  • 学会等名: SuperComputing2007(SCO7)
  • 発表場所: USB-stick, Reno USA