1988 Fiscal Year Annual Research Report
超長形式機械命令型次世代高性能ワークステーションの開発
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62850062
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
富田 眞治 九州大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (40026323)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 紀彦 九州大学, 工学部, 助手 (00182775)
谷口 倫一郎 九州大学, 大学院総合理工学研究科, 助手 (20136550)
村上 和彰 九州大学, 大学院総合理工学研究科, 助手 (10200263)
福田 晃 九州大学, 大学院総合理工学研究科, 助手 (80165282)
末吉 敏則 九州大学, 大学院総合理工学研究科, 助教授 (00117136)
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| Keywords | 並列計算機 / 超長形式機械命令 / 命令パイプライン / 単一命令流 / 多重命令パイプライン方式 / アウト・オブ・オーダー実行 / 動的コード・スケジューリング / 静的コード・スケジューリング |
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| Research Abstract |
研究実施計画に従い、超長形式機械命令型計算機の試作機および最適化コンパイラの開発を行った。本研究の主な成果を以下に示す。
1.超長形式機械命令型計算機の試作機開発:超長形式機械命令型計算機の発展形である単一命令流/多重命令パイプライン(SIMP)方式に基づく試作機を開発した。SIMP方式は、短形式機械命令を実装した命令パイプライン本数分づつまとめて同時にパイプライン処理することにより、命令処理の時間的かつ空間的な並列度を更に高めようとするものである。開発した試作機は、浮動小数点演算器および固定小数点演算器それぞれ1個を1本の命令パイプラインの核として、4本の多重命令パイプラインを有するものである。命令実行の障害となるデータ依存関係および制御依存関係を実行時に解決するための動的コード・スケジューリング・アルゴリズムを開発し、試作機に実装している。その結果、命令実行順序がオブジェクト・コード上の命令出現順序と異なるアウト・オブ・オーダー実行となる。本アルゴリズムは他のアルゴリズムと比べて、分岐命令実行の際の選択的な命令無効化、複数のデータ依存関係の検出・表現、分岐命令を跨いだアウト・オブ・オーダー実行および先行実行などが特徴的である。また、試作機開発と並行してシミュレータを作成して、これら高速化機構の効果および試作機の性能予測などの評価・検討を行った。
2.超長形式機械命令型計算機用の最適化コンパイラの開発:SIMP方式のための最適化コンパイラに採用する静的コード・スケジューリング・アルゴリズムを検討した。従来からあるトレース・スケジューリング法、ソフトウェア・パイプライニング法、ポリサイクリック・スケジューリング法などの試作機への適用を検討すると同時に、新たなスケジューリング・アルゴリズムの基本部分を設計した。
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[Publications] 入江直彦: 情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会報告. ARCー73. 77-84 (1988)
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[Publications] 久我守弘: 情報処理学会「並列処理シンポジウムJSPP'89」論文集. 163-170 (1989)
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[Publications] Kazuaki Murakami: Proc.of 16th Annual International Symposium on Computer Architecture. (1989)
