SIMD型メニーコアプロセッサの実効性能向上に関する研究

提高SIMD众核处理器有效性能的研究

• 批准号: 08J05433
• 负责人: 西川 由理
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J05433/
• 关键词: SIMD; タイルナーキテクチャ; アクセラレータ; 非最短完全適応型ルーティング; NUCA; トラフィック解析; ミドルウェア; PCクラスタ; メニーコアプロセッサ; チップマルチプロセッサ; Network-on-Chip(NoC); ルーティング手法; 性能モデル; ClearSpeed; Cell; B.E.; メニーコアアーキテクチャ; 電力評価; 通信性能; グラフィックプロセッサ; ハイパフォーマンスコンピューティング

半導体プロセス技術の進歩により,数十から数百個の演算コアを持つメニーコア型のプロセッサが登場している.中でも,計算コアやキャッシュなどを格子状に配置したタイルプロセッサが,次世代のプロセッサアーキテクチャとして有望視されている.一方,マルチメディア処理の効率化の要望も高く,今後のプロセッサアーキテクチャはNUCA型タイルプロセッサとSIMDアクセラレータを単一チップ上に搭載する複合型となる可能性が高まっている.その性能およびプログラマビリティ向上のため,申請者は最終年度である2010年度において,(1)トラフィック解析に基づいたタイル間とSIMDアクセラレータのコア間における接続方式と性能解析,および(2)SIMD型プロセッサを搭載したクラスタ環境向けプログラム開発を支援するミドルウェア環境の2点に着目して研究を行った.(1)は2008年度より継続してきた研究であり,本年度はまずNUCA型タイルプロセッサとSIMDアクセラレータのトラフィックの性質を明らかにした上で,特に前者に対する短いメッセージの転送に適した格子型トポロジ向けルーティングであるSemi-deflection routingの(a)性能改善,(b)他のルーティング方式・トポロジへの応用,(c)バースト型トラフィック向けネットワークとの併用について検討した.これと,2008年度より行っているSIMDアクセラレータ向け性能モデルの研究と合わせ,博士論文としてまとめた.また(2)については,2009年度に提案した(i)SIMD技術を応用したCellプロセッサ向けの仮想化環境に加え,(ii)汎用プロセッサからCellの計算コアに直に計算タスクを投入可能なオフローディング環境,(iii)GPUをはじめとするOpenCLアクセラレータを複数搭載したPCクラスタにおけるミドルウェア環境の設計に携わった.

Semiconductor technology advances, dozens of hundreds of computing devices are on the scene. In the middle of the calculation, the grid configuration is arranged in a lattice shape, and the next generation is expected to be viewed in the middle of the calculation. On the one hand, the demand for efficiency of processing is high, and the possibility of compound type of NUCA type of equipment is high in the future. The performance of the applicant is very high, and the applicant will be in the final year of 2010.(1) The basic analysis is very high, and the SIMD service is very low.(2) The SIMD service environment is very high. (1)2008 year of research, this year is the NUCA type of information and SIMD access to the property of the change, especially in the former, the short distance between the transmission of information and the type of information to the Semi-deflection routing of (a) performance improvement,(b) other ways to use,(c) The type of application is the type of application. In 2008, SIMD research was conducted in the field of computer science. (2) In addition, the 2009 proposals include (i)SIMD technology for application to Cell servers and application to the desired environment,(ii) Universal SIMD technology for application to Cell computing,(iii)GPU technology for application to OpenCL, and (iv) OpenCL technology for application to PC servers and application to the desired environment.

项目成果

1-flit パケット構造を利用した非最短完全適応ルーティング

使用 1-flit 数据包结构的非最短完全自适应路由

• 发表时间: 2010
• 作者: 西川由理;ら
• 通讯作者: ら

A Deadlock-Free Non-minimal Fully Adaptive Routing Using Virtual Cut-Through Switching

• DOI: 10.1109/nas.2010.50
• 发表时间: 2010-07
• 期刊: 2010 IEEE Fifth International Conference on Networking, Architecture, and Storage
• 作者: Yuri Nishikawa;M. Koibuchi;Hiroki Matsutani;H. Amano

Cell Broadband Engineクラスタにおける開発負担軽減のためのミドルウェアの実装と評価

减轻 Cell 宽带引擎集群开发负担的中间件实施和评估

• 发表时间: 2011
• 作者: 鎌田俊昭;設樂明宏;西川由理;吉見真聡;天野英晴
• 通讯作者: 天野英晴

Semi-deflection Routing : A Non-minimal Fully-adaptive Routing for Virtual Cut-through Switching Network

半偏转路由:虚拟直通交换网络的非最小全自适应路由

• 发表时间: 2010
• 期刊: International Journal of Computer and Network Security (IJCNS)
• 作者: Yuri Nishikawa;Michihiro Koibuchi;Hiroki Matsutani;Hideharu Amano
• 通讯作者: Hideharu Amano

A Proposal of Thread Virtualization Environment for Cell Broadband Engine

Cell宽带引擎线程虚拟化环境的提出

• 发表时间: 2010
• 作者: Masahiro Yamada;Yuri Nishikawa;Masato Yoshimi;Hideharu Amano
• 通讯作者: Hideharu Amano