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，我们对所提出的架构的每项基本技术的检查和评估以及它们的集成进行了研究。下面详细介绍每项研究。 1）非延迟导向寄存器缓存系统非延迟导向寄存器缓存系统（以下简称NORCS）的目的是减少寄存器文件的电路面积和功耗。通过仿真，我们证实NORCS可以将其电路面积和功耗减少到三分之一以下，而性能几乎没有下降。我们还实现了一个使用寄存器缓存的现有系统并进行了详细的比较。今年，我们向微架构领域全球顶级会议MICRO提交了研究成果，并被接受。 2) 重命名跟踪缓存 重命名跟踪缓存是一种通过缓存依赖关系显着减少寄存器重命名所需的 RMT 规模的方法。今年，我们在模拟器中实现了这种方法，并确认RMT的面积可以减少到1/20以下，性能下降约0.4%。今年的研究成果以博士论文的形式进行了总结。 3）基本技术的集成我们研究了各个基本技术的集成，包括前面提到的面向非延迟的寄存器缓存系统和更名为跟踪缓存。构建了模型并评估了集成过程中的性能和电路面积。此外，作为这些的演示，我们创建了一个在 FPGA 上运行的名为“Raijamido”的原型处理器。这些研究成果今年以博士论文的形式进行了总结。凭借该博士论文，他获得了所在东京大学研究生院信息科学研究生院院长奖。

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

顶级会议入场之路及未来策略

• 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

Switch-On-Future-Event マルチスレッディング

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