データ圧縮に基づくGPU向け高性能キャッシュアーキテクチャの提案

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2019-06-04
• タイトル: データ圧縮に基づくGPU向け高性能キャッシュアーキテクチャの提案
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: GPUシステム
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 株式会社ソシオネクスト
• 著者所属: 九州大学大学院システム情報科学研究院I&Eビジョナリー特別部門
• 著者所属: 九州大学情報基盤研究開発センター学習環境デザイン研究部門
• 著者所属: 九州大学大学院システム情報科学研究院情報知能工学部門
• 著者所属: 九州大学大学院システム情報科学研究院情報知能工学部門
• 著者名: 岡, 慶太郎; 川上, 哲志; 谷本, 輝夫; 小野, 貴継; 井上, 弘士
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: Graphic Processsing Unit （GPU） は多数のプロセッサコアによる並列処理により高性能を達成する．一方で，GPU は多数のプロセッサコアが少量の L1 キャッシュを共有するため，プログラムによっては競合性ミスが頻発する．この問題へのアプローチの一つとして面積を増加させることなくキャッシュの実効容量を増加させるデータ圧縮に基づくキャッシュメモリが挙げられる．しかしながら，既存手法はキャッシュライン圧縮効果が低い場合がある点や復元レイテンシが長くなりやすいため，GPU における性能向上が十分でない．そこで，本研究はまず，同一の静的命令が参照するキャッシュライン間ではデータ値の局所性が高い場合があるという性質を利用して，既存手法の圧縮効果を改善する．つぎに，我々は復元時に不必要なデータへのアクセスを抑制することで，復元レイテンシを削減する手法を提案する．評価の結果，全ての提案手法を包括的に適用した場合に従来型キャッシュに対して，平均 8.7 ポイントの性能向上を達成した．また，アプリケーションごとに適切な手法を選択する場合では従来型キャッシュと比較して平均 14.2 ポイントの性能向上を達成する可能性があることが明らかになった．
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AN10096105
• 書誌情報: 研究報告システム・アーキテクチャ（ARC）; 巻 2019-ARC-236, 号 3, p. 1-9, 発行日 2019-06-04
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8574
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会