本研究課題では従来のCPUの電力消費や性能上限を改善する新しいコンピュータ・アーキテクチャの提案,開発を行った.提案アーキテクチャ「STRAIGHT」ではレジスタの上書きに付随するバージョン管理を不要とする命令セットを考案し,この事により簡単なハードウェアで高度な命令レベル並列実行を行うことを可能とする.また,数千のレジスタがプログラマ・ビジブルであり,データ構造のレジスタ・プロモーションなど,従来よりもメモリアクセスを大幅に削減可能である. 研究はi)基本アーキテクチャの策定,ii)シミュレーション・モデルの構築,iii)コンパイラの開発,最適化技術,iv)支援マイクロアーキテクチャ技術,v)FPGAによるプロトタイピング vi)チップ総合性能に関する検討 の各サブテーマについて進められ,最終年度は特に以下の点を明らかにした. ・iii)コンパイラ開発について,昨年度提案した生成アルゴリズムを整理し,まず,スタックアクセスを用いることによりどのようなプログラムでもSTRAIGHT命令コードに変換する方法を明かにした.また,ループ構造を持って配列をアクセスするようなコードについて,n個前のループ間依存がある場合にメモリアクセスを不要とするコード最適化手法を提案,実装して性能評価を行った. ・iv)支援マイクロアーキテクチャ技術について,STRAIGHTでは投機メモリ・フォワーディングを軽量に実現可能であることを明かにし,シミュレーションモデルによる評価を行った.また,キャッシュメモリの長期再参照の傾向解析を行い,これを元としたスタボン戦略を提案し,アプリケーションのフェーズによって,従来の最新手法よりも有効となることを確認した.併せて,メモリアクセス傾向を元とするフェーズ検出手法の提案を行い,従来の命令アドレスを用いる手法よりも的確にフェーズの変わり目を検出できることを示した.
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