High Performance Chip Multiprocessor with Self Optimization Capability Based on Frequently Executed Paths

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本基盤研究では、プログラムの実行経路(これをパスと呼ぶ)情報を取得して、その情報を元に、より高性能な実行を行えるように自律的な最適化を行うチップマルチプロセッサの研究開発を行った。本研究の着想は、頻繁に実行されるループ(ホットループ)においては実行されるパスが極めて限定される場合が多いこと、またその限定されたパスには規則性があり高い確率で次のパスを予測可能であること、に基づいている。このため、限られたパスの中から次に実行するパスを予測し、予測したパスに対応したスレッドコードを投機的にマルチスレッド実行して、高性能化を達成する実行モデルを考案した。さらに、この実行モデルを詳細化し、実行モデルを実現するためのソフトウェアシステムを設計・開発し、同時にハードウェアアーキテクチャを設計して、シミュレータの開発を行った。また、提案システムにおける性能改善の見積り実験を行い、逐次コードを対象として非投機実行と比べて、1.5~3.0倍の高速化が達成できることを明らかにした。これらの成果は、添付した学協会誌論文、国際会議論文、口頭発表、著書により公表するとともに、特許として申請したものが、成立に至っている。この中で、国際会議発表においてBest Paper Award を1件受賞し、国内学会の口頭発表により学生奨励賞を4件受賞している。