超高効率実行を実現する距離指定型命令セットアーキテクチャの研究

实现超高效执行的特定距离指令集架构研究

基本信息

  • 批准号:
    20J22752
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.18万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020-04-24 至 2023-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

2022年度の研究成果は大きく分けて、(1)最適化コンパイラの機能向上とそれを用いた評価、(2)呼び出し規約の最適化、(3)命令間距離指定型命令セットにおける命令数増加下限の解析、(4)レジスタ間距離指定型命令セットのハードウェアの評価、の四点である。(1)距離指定型命令セットアーキテクチャの性能を測定するため、C言語で書かれたベンチマークプログラムをコンパイルできるように最適化コンパイラの開発を進めた。これにより、標準ベンチマークであるSPECに含まれるC言語で書かれたベンチマークプログラム4つを動かすことに成功した。これを用いてレジスタ間距離指定型命令セットアーキテクチャの性能を測定したところ、命令間距離指定型命令セットを用いた場合と比べて、性能を落とさずに命令数を削減できることが判明した。(2)レジスタ間距離指定型命令セット向けに呼び出し規約を最適化した。レジスタ間距離指定型命令セットでは、命令間距離指定型命令セットの場合と異なり、ノーコストで呼び出し先保存レジスタを実現することが可能な場合がある。これを意識した呼び出し規約を策定した。(3)命令間距離指定型命令セットにおける、RISC命令セットと比較した場合の命令数増加の下限を評価した。この目的には、標準ベンチマークであるSPEC2006/2017に含まれる49本のベンチマーク全てを用いた。その結果、平均で22%の命令数増加が理論的に不可避であることを示した。また、その原因を追究した結果、レジスタの寿命や参照回数は冪分布に従うことが判明した。(4)レジスタ間距離指定型命令セットのソフトコアをハードウェア記述言語で作成し、特有のハードウェア(物理レジスタ割当ステージ)のスケーラビリティを評価した。その結果、物理レジスタ割当ステージのスケーラビリティは高く、また動作周波数のボトルネックとなっていないことが判明した。
The research results of 2022 are divided into large parts, (1) Optimization of functions and functions, (2) Optimization of regulations, and (3) Fate Analysis of the distance-specifying command セットにおける command number increase lower limit, (4) distance-specifying command セットのハードウェアのreview価, and の四点である. (1) Distance-specifying command セットアーキテクチャのperformanceをmeasurementするため、C language で书かれたベンチマークプログラムをコンパイルできるようにoptimization コンパイラの开発を入めた.これにより、Standard ベンチマークであるSPECに contain まれるC languageで书かれたベンチマークプログラム4つを动かすことに成した.これを Use the いてレジスタ distance specification command セットアーキテクチャのperformanceをmeasurement したところ, command distance It is clear that the use of special type commands is better than that of specific situations, and the number of performance commands has been reduced. (2) The distance designation type command between レジスタ and the セットけに氫び出しをoptimizationした. Differences between the distance between commands specifying command セットでは and the distance between commands specifying command セットのなり、ノーコストでHUび出し First save the レジスタを実appears することがpossibleなoccasionがある.これをconsciousness した出び出し Regulations をstrategized した. (3) The command distance between commands is specified by the command command, and the RISC command command is compared when the number of commands is increased and the lower limit is added.このpurposeには、standard ベンチマークであるSPEC2006/2017に有まれる49本のベンチマーク全てを用いた. As a result, the average command number increase of 22% is inevitable in theory. The cause and the result of the investigation are investigated, and the life span is determined by referring to the number of times and the power distribution. (4) The distance between レジスタ specification command セットのソフトコアをハードウェア description language is created. , Unique のハードウェア (physical レジスタ Cut when ステージ) のスケーラビリティを Comment 価した. The results of the physical examination , the action cycle number of the action is clear.

项目成果

期刊论文数量(25)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Accurate and Fast Performance Modeling of Processors with Decoupled Front-end
具有解耦前端的处理器的准确快速的性能建模
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yuya Degawa;Toru Koizumi;Tomoki Nakamura;Ryota Shioya;Junichiro Kadomoto;Hidetsugu Irie;Shuichi Sakai
  • 通讯作者:
    Shuichi Sakai
D-JOLT: Distant Jolt Prefetcher
D-JOLT:远程震动预取器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tomoki Nakamura;Toru Koizumi;Yuya Degawa;Hidetsugu Irie;Shuichi Sakai;and Ryota Shioya
  • 通讯作者:
    and Ryota Shioya
オペランドを命令間距離で指定する方式の性質に関する調査
通过指令间距离指定操作数方法的性质研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小泉 透;塩谷 亮太;入江 英嗣;坂井 修一
  • 通讯作者:
    坂井 修一
STRAIGHTコンパイラにおけるループおよび関数呼び出し最適化の評価
STRAIGHT 编译器中循环和函数调用优化的评估
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    中江 哲史;小泉 透;杉田 脩;入江 英嗣;坂井 修一
  • 通讯作者:
    坂井 修一
2022年度 発表文献一覧(坂井・入江研究室)
2022年出版的出版物一览(堺/入江实验室)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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小泉 透其他文献

A topological index for one-dimensional quantum walks with asymptotically periodic parameters
具有渐近周期参数的一维量子行走的拓扑索引
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    冨田 和孝;中村 朋生;小泉 透;入江 英嗣;坂井 修一;東京大学教養教育高度化機構アクティブラーニング部門;Yohei Tanaka
  • 通讯作者:
    Yohei Tanaka
Out-of-Order STRAIGHTソフトプロセッサの実装と評価
无序STRAIGHT软处理器的实现与评估
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    光野 聡志;小泉 透;門本 淳一郎;入江 英嗣;坂井 修一
  • 通讯作者:
    坂井 修一
発散的課題の学習評価における教師の力量形成―ルーブリックは助けか足枷か―
培养教师针对不同任务进行学习评估的能力:评估细则是帮助还是阻碍?
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    杉田 脩;小泉 透;塩谷 亮太;入江 英嗣;坂井 修一;石田智敬
  • 通讯作者:
    石田智敬
A constructive approach to topological invariants for one-dimensional strictly local operators
一维严格局部算子拓扑不变量的构造方法
  • DOI:
    10.1016/j.jmaa.2021.125072
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    中江 哲史;小泉 透;杉田 脩;入江 英嗣;坂井 修一;乾 美紀;Tanaka Yohei
  • 通讯作者:
    Tanaka Yohei
ロイス・サドラーによる形成的アセスメント論の検討
路易斯·萨德勒(Lois Sadler)对形成性评估理论的检验
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    中江 哲史;小泉 透;杉田 脩;入江 英嗣;坂井 修一;乾 美紀;Tanaka Yohei;石田智敬;石田智敬
  • 通讯作者:
    石田智敬

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  • DOI:
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  • 期刊:
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ハードウェアによるプログラムの自動マルチスレッド化の研究
利用硬件实现程序自动多线程的研究
  • 批准号:
    24K20753
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
距離指定型命令セットアーキテクチャによる超高効率実行の実証
使用特定于距离的指令集架构演示超高效执行
  • 批准号:
    23K19975
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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作者:{{ showInfoDetail.author }}

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