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J-GLOBAL ID：201802282063638818   整理番号：18A0704382

OSCARベクトルマルチコアプロセッサのための自動並列ベクトル化コンパイラフレームワーク

著者 (9件)： 宮本一輝 (早稲田大 理工学術院) ,  牧田哲也 (早稲田大 理工学術院) ,  高橋健 (早稲田大 理工学術院) ,  柏俣智哉 (早稲田大 理工学術院) ,  河田巧 (早稲田大 理工学術院) ,  狩野哲史 (早稲田大 理工学術院) ,  北村俊明 (早稲田大 アドバンストマルチコアプロセッサ研) ,  木村啓二 (早稲田大 理工学術院) ,  笠原博徳 (早稲田大 理工学術院)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 117  号： 480(DC2017 89-106)  ページ： 71-76  発行年： 2018年02月28日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 科学技術計算や画像処理,機械学習の分野をはじめとして,アプリケーションの高速化が求められている。これらのアプリケーションの高速化を実現するために各種アクセラレータが利用されている。しかし,アクセラレータを有効に利用するためには,データ配置やホストとアクセラレータ間のデータ転送,同期などを考慮し,アクセラレータ用プログラムを作成する必要があり,プログラマが手動でこれらを行うには開発コストが大きくなる。これに対し,自動並列化やメモリ最適化技術を備えるOSCAR自動並列化コンパイラに自動ベクトル化技術を取り入れ,ペクトルアクセラレータを利用することにより,アプリケーションの高速化,低消費電力化を実現するとともに,開発コストの削減が可能だと考える。本稿では自動車,医療などの組み込みシステムからハイパフォーマンスコンピューティングまで利用できる低消費電力高性能OSCARベクトルマルチコアプロセッサのソフトウェア開発期間を最小化し,誰にでも使いやすい環境を提供するための自動並列ベクトル化コンパイラのフレームワークを提案する。提案フレームワークに基づいてOSCARコンパイラに拡張実装を行った自動ベクトル化の詳細についても述べる。本フレームワークを利用し,自動生成を行ったベクトル化プログラムに対してベクトルマルチコアシミュレータ上で性能評価を行ったところ,2つのCPUコアと2つのアクセラレータコアで実行した場合,1つのCPUコアのみによる実行と比べて,行列積では28.21倍,2DConvolutionでは8.08倍の性能向上が得られた。FPGAで実装されたベクトルマルチコアエミュレータ上で行列積の性能評価を行ったところ,1つのCPUコアと1つのアクセラレータコアで実行した場合,1つのCPUコアのみによる実行と比べて,24.91倍の速度向上が得られた。(著者抄録)

シソーラス用語： *マイクロプロセッサ ,  *並列化 ,  *コンパイラ ,  応用プログラム ,  データ処理システム ,  配置 ,  データ転送 ,  同期 ,  最適化 ,  消費電力 ,  生産 ,  *マルチコアプロセッサ ,  アクセラレータ ,  自動生成 ,  改変
準シソーラス用語： *ベクトル化 ,  *自動並列化コンパイラ ,  アプリケーション ,  データ配置 ,  メモリ最適化 ,  低消費電力

分類 (2件)： 言語プロセッサ  (JD03040F) ,  演算方式  (JC02020Z)

引用文献 (10件)：

• NVIDIACorporation: CUDA Zone (2018).
• Luebke, D., Harris, M., Govindaraju, N., Lefohn, A., Houston, M., Owens, J., Segal, M., Papakipos, M. and Buck, I.: GPGPU: General-purpose computation on graphics hardware, SC '06 Proceedings of the 2006 ACM/IEEE conference on Supercomputing Article (2006).
• llvm.org: The LLVM Compiler Infrastructure (2018).
• 丸岡晃,無州祐也,狩野哲史,持山貴司,北村俊明,神谷幸男,高村守幸,木村啓二,笠原博徳:LLVMを用いたベクトルアクセラレータ用コードのコンパイル手法,情報処理学会研究報告,Vol.2016-ARC-221,No.4,pp.1-6(2016).
• Kimura, K., Wada, Y., Nakano, H., Kodaka, T., Shirako, J., Ishizaka, K. and Kasahara, H.: Multigrain Parallel Processing on Compiler Cooperative Chip Multiprocessor, Proc. of 9th Workshop on Interaction between Compilers and Computer Architectures (INTERACT-9) (2005).

タイトルに関連する用語 (4件)： ベクトル ,  マルチコアプロセッサ ,  コンパイラ ,  フレームワーク