仮想化機構による演算器アレイ型アクセラレータの効率化

• Item type: Symposium(1)
• 公開日: 2011-05-18
• タイトル: 仮想化機構による演算器アレイ型アクセラレータの効率化
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Improvement of FU Array by Virtualization Mechanism
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: アクセラレータ
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
• 資源タイプ: conference paper
• 著者所属: 奈良先端科学技術大学院大学
• 著者所属: 奈良先端科学技術大学院大学
• 著者所属: 奈良先端科学技術大学院大学
• 著者所属: 奈良先端科学技術大学院大学
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Nara Institute of Science and Technology
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Nara Institute of Science and Technology
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Nara Institute of Science and Technology
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Nara Institute of Science and Technology
• 著者名: 岩上, 拓矢; 吉村, 和浩; 中田, 尚; 中島, 康彦
• 著者名(英): Takuya, Iwakami; Kazuhiro, Yoshimura; Takashi, Nakada; Yasuhiko, Nakashima
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 我々は，一般的な機械語命令を演算器アレイに写像して高い効率で実行する線形アレイ型アクセラレータ LAPP（Linear Array Pipeline Processor） を提案している．LAPP は多数の演算器をアレイ状に配置し，プログラムの最内ループから演算器アレイのデータパスを構成し，必要最小限のユニットだけで実行することによって，高性能と低消費電力を両立している．しかしこの従来型の LAPP ではスループットを高めるために 1 演算器に 1 命令を固定して割り当てるという物理制約があり，演算器数を超える命令列を高速実行できなかった．本稿ではこのような物理演算器数を超えた命令列を高速実行するために時分割実行による仮想化機構を提案する．本機構は演算器アレイにおいて各演算器で複数命令を時分割実行することによって仮想的に大きな演算器アレイを構築し，物理演算器数を超える長い命令列の高速実行を可能にする．評価の結果，従来型の LAPP と比べ電力あたり性能は約 0.89 倍に低下するものの，面積あたり性能を約 1.15 倍に向上させることができた．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: We have previously proposed Linear Array Pipeline Processor (LAPP), which can map an inner loop of conventional VLIW codes onto Function Unit (FU) array and use minimum required FUs to exploit performance per watt. However, under a fixed mapping, one FU will be specified to a certain instruction and the longest map-able data flow path in the loop kernel is thus limited by the physical depth of the FU array. To address this problem, we propose a virtualization mechanism to extend the mapping ability of the FU array in LAPP. Specifically, this mechanism virtually extended the depth of the FU array by time-sharing the FUs to execute multiple VLIW instructions inside the loop kernel. Our evaluation results indicate that the virtualization will introduce an 11% performance per watt cost from the original LAPP, due the impact to working frequency. However, with virtualization, we can successfully use an 18-stage LAPP to substitute a baseline 36-stage LAPP. The performance per area is accordingly increased to 115% of the baseline LAPP.
• 書誌情報: 先進的計算基盤システムシンポジウム論文集; 巻 2011, p. 136-143, 発行日 2011-05-18
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会