プログラマビリティと最大性能を両立するベクトルアーキテクチャの研究

兼顾可编程性和最大性能的矢量架构研究

• 批准号: 09J09259
• 负责人: 塩谷 亮太
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J09259/
• 关键词: プロセッサ; マイクロアーキテクチャ

本年度は提案するアーキテクチャの各要素技術の検討と評価、ならびにそれらの統合について研究を行った、以下ではそれぞれの研究について具体的に述べる。1)非レイテンシ指向レジスタ・キャッシュ・システム非レイテンシ指向レジスタ・キャッシュ・システム(Non-latency-Oriented Register Cache System以下、NORCSと呼ぶ)は、レジスタ・ファイルの回路面積と消費電力を削減する事を目的とした手法である。シミュレーションにより、NORCSでは性能をほとんど低下させることなく、その回路面積と消費電力を3分の1以下にまで削減できることを確かめた。また、レジスタ・キャッシュを使用する既存のシステムについても実装を行い、詳細な比較を行った。本年度は研究成果をマイクロアーキテクチャ分野における世界最高峰の会議であるMICROに投稿し、採録された。2)リネームド・トレース・キャッシュリネームド・トレース・キャッシュは、依存関係をキャッシュすることにより、レジスタ・リネーミングに必要なRMTの規模を大幅に縮小する手法である。本年度は、この手法をシミュレータに実装し、0.4%程度の性能低下でRMTの面積を20分の1以下にまで縮小できることを確かめた。研究成果については、今年度博士論文の形でまとめた。3)要素技術の統合上記の非レイテンシ指向レジスタ・キャッシュ・システムやリネームド・トレース・キャッシュを含む、各要素技術の統合について研究を行った。統合時の性能や回路面積についてモデルの構築を行い、評価した。また、これらの実証として、FPGA上で動作するプロセッサ"雷上同"の試作を行った。これらの研究成果については、今年度博士論文の形でまとめた。この博士論文については、所属する東京大学大学院情報理工学系研究科において研究科長賞を受賞している。

今年，我们对所提出的体系结构的各个元素技术及其整合进行了研究和评估，在以下描述中，将详细介绍每个研究。 1）非延迟寄存器缓存系统非延迟寄存器缓存系统（NORC）是一种旨在减少电路区域和寄存器文件功耗的技术。模拟已被证实，NORC可以将其电路面积和功耗减少不到三分之一，而不会导致绩效太大。此外，已经实施了使用寄存器库的现有系统并进行了详细的比较。今年，研究结果已提交给微观结构领域中世界上最重要的会议Micro，并被收集。 2）重命名的跟踪缓存重命名的跟踪缓存是一种通过缓存依赖性重命名重命名的RMT大小的方法。今年，我们在模拟器中实施了这种方法，并确认，在大约0.4％的性能下降的情况下，RMT的面积可以降低到小于20。 3）元素技术的整合我们对每种元素技术的整合进行了研究，包括上述非延迟寄存器缓存系统和重命名的跟踪缓存。在整合过程中构建并评估了性能和电路区域的模型。此外，为了证明这些内容，我们已经执行了在FPGA上运行的处理器“ Raikou”的原型。这些研究结果以今年的博士学位论文的形式进行了总结。对于本博士学位论文，他获得了他所属东京大学信息科学与工程学研究生院信息科学与工程研究生院。

项目成果

Register Cache System Not for Latency Reduction Purpose

• DOI: 10.1109/micro.2010.43
• 发表时间: 2010-12
• 期刊: 2010 43rd Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture
• 作者: Ryota Shioya;Kazuo Horio;M. Goshima;S. Sakai

トップ・カンファレンス採録までの道のりと, これからの攻略に向けて

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• 发表时间: 2011
• 作者: 柿嶋聡;東馬哲雄;邑田仁;竹村朋子;塩谷亮太
• 通讯作者: 塩谷亮太

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开启未来事件多线程

• 发表时间: 2010
• 作者: 柿嶋聡;東馬哲雄;邑田仁;竹村朋子;塩谷亮太;塩谷亮太;塩谷亮太
• 通讯作者: 塩谷亮太