| Item type |
Journal(1) |
| 公開日 |
2024-02-15 |
| タイトル |
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タイトル |
OSCAR自動並列化コンパイラによる並列化オーバヘッド削減のためのタスク融合手法を用いた実ラダーアプリケーションの並列化 |
| タイトル |
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言語 |
en |
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タイトル |
Parallelizing Ladder Applications with Task Fusion Techniques for Reducing Parallelization Overhead by OSCAR Automatic Parallelizing Compiler |
| 言語 |
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言語 |
jpn |
| キーワード |
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主題Scheme |
Other |
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主題 |
[特集:組込みシステム工学] 並列処理，自動並列化コンパイラ，ラダープログラム |
| 資源タイプ |
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資源タイプ識別子 |
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 |
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資源タイプ |
journal article |
| ID登録 |
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ID登録 |
10.20729/00232322 |
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ID登録タイプ |
JaLC |
| 著者所属 |
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早稲田大学 |
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早稲田大学 |
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三菱電機株式会社 |
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三菱電機株式会社 |
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三菱電機株式会社 |
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早稲田大学 |
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早稲田大学 |
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en |
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Waseda University |
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en |
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Waseda University |
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en |
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Mitsubishi Electric |
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en |
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Mitsubishi Electric |
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Mitsubishi Electric |
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Waseda University |
| 著者所属(英) |
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en |
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Waseda University |
| 著者名 |
川角, 冬馬
見神, 広紀
吉川, 智哉
細見, 武郎
追立, 真吾
木村, 啓二
笠原, 博徳
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| 著者名(英) |
Tohma, Kawasumi
Hiroki, Mikami
Tomoya, Yoshikawa
Takero, Hosomi
Shingo, Oidate
Keiji, Kimura
Hironori, Kasahara
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| 論文抄録 |
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内容記述タイプ |
Other |
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内容記述 |
半導体製造等を含めたファクトリーオートメーション（FA）では，ラダー言語で制御されるプログラマブルロジックコントローラ（PLC）が広く利用されている．製造装置の応答性向上のため，半導体製造等の複雑な工程を扱う大規模プラント制御ではPLCの高速化が求められている．クロック周波数引き上げによる高速化はPLC搭載CPUに要求される高耐久性の観点から適さず，マルチコアCPUによる並列処理が期待される．しかしながら，ラダープログラムの各制御処理は分岐処理が多く発生し，分岐後の計算が小さい．このため，従来の並列化手法では並列化利得よりも同期等の並列化オーバヘッドが大きくなるという問題が存在した．本論文では，OSCARコンパイラによるラダープログラムの並列性抽出および高速化を行う手法を提案する．さらに，ラダープログラムの並列性解析を高速に行う手法を提案する．提案手法ではラダープログラムを，配列アクセス範囲情報付きの等価なCプログラムへ変換する処理系を開発し，その出力を新規のタスク融合手法を実装したOSCARコンパイラによって解析した．提案手法の有効性を，実マルチコアボード上で評価したところ，産業界提供の大規模実FAラダープログラムに対し，ARM 2コア上で1.4倍の速度向上が得られることを確認できた．また，コンパイル時間については配列アクセス範囲情報付与により最大で8.4倍高速化できることが確認できた． |
| 論文抄録(英) |
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内容記述タイプ |
Other |
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内容記述 |
Programmable Logic Controllers (PLC) operated by ladder programs have been widely used for factory automation. Large-scale plant control, such as semiconductor manufacturing, requires fast PLCs because their complicated manufacturing processes require higher response time. For this purpose, CPU clock frequency improvement is unsuitable since PLCs require high durability. Therefore, parallelizing ladder programs is a promising approach for improving the performance of PLCs. However, due to the small task cost in a ladder program, the parallelization overhead becomes a critical issue in conventional parallelization methods. This paper proposes a method for exploiting parallelism from ladder programs and speeding them up by the OSCAR compiler. Besides, we propose a highly efficient method for exploiting parallelism from ladder programs. We developed an automatic translator to derive a C program with array access range information from ladder programs. The OSCAR compiler then takes the output C program to parallelize it by utilizing the newly proposed task fusion method. Performance evaluation using three real ladder applications and an ARM multi-core board confirmed that our proposal improves the performance by up to 1.4 times on two cores. Also, we confirmed that our proposal improves the compilation time by up to 8.4 times. |
| 書誌レコードID |
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収録物識別子タイプ |
NCID |
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収録物識別子 |
AN00116647 |
| 書誌情報 |
情報処理学会論文誌
巻 65,
号 2,
p. 539-551,
発行日 2024-02-15
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| ISSN |
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収録物識別子タイプ |
ISSN |
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収録物識別子 |
1882-7764 |
| 公開者 |
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言語 |
ja |
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出版者 |
情報処理学会 |
IPSJ-JNL6502050.pdf (2.4 MB)
