specMEM : 同期操作に対するメモリ・アクセスの投機的実行機構  [in Japanese] specMEM : A Mechanism for Speculative Memory Accesses Following Synchronizing Operations  [in Japanese]

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Abstract

本論文では, 共有メモリ型並列マシンにおける同期処理オーバヘッドを削減する手法として, 同期操作に後続するメモリアクセスを同期成立確認以前に投機的に実行する機構specMEMを提案する.この機構の特徴は, 投機失敗の検出やそれにともなう計算状態の復元を, コヒーレント・キャッシュに簡単な拡張を施すことにより実現することにある.またキャッシュラインの状態を記憶するタグを簡単な機能メモリを用いて実装することにより, 投機の開始, 成功, 失敗にともなう操作を, 投機的に行ったアクセスの数によらず定数時間で実行できることも重要な特徴である.また本論文では, バリア同期を対象とした投機的アクセスの実装モデルを, SPLASH-2ベンチマークを用いてシミュレーションにより評価した結果についても述べる.評価の結果, LU分解では13%の性能向上が得られ, 負荷の変動によって同期区間が伸縮するようなプログラムについてspecMEMが有効であることが明らかになった.

In order to reduce the overhead of synchronizing operations of shared memory multiprocessors, this paper proposes a mechanism, named specMEM, to execute memory accesses following a synchronizing operation speculatively before the completion of the synchronization is confirmed. A unique feature of our mechanism is that the detection of speculation failure and the restoration of computational state on the failure are implemented by a small extension of coherent cache. It is also remarkable that operations for speculation on its success and failure are performed in a constant time for each independent of the number of speculative accesses. This is realized by implementing a part of cache tag for cache line state with a simple functional memory. This paper also describes an evaluation result of specMEM applied to barrier synchronization. Performance data was obtained by simulation running benchmark programs in SPLASH-2. We found that the execution time of LU decomposition, in which the length of period between a pair of barriers significantly varies because of the fluctuation of computational load, is improved by 13%.

Journal

  • 情報処理学会論文誌. ハイパフォーマンスコンピューティングシステム

    情報処理学会論文誌. ハイパフォーマンスコンピューティングシステム 41(1), 1-14, 2000-08-15

    Information Processing Society of Japan (IPSJ)

References:  29

Cited by:  1

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110002725566
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AA11560614
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    Journal Article
  • ISSN
    03875806
  • NDL Article ID
    5731865
  • NDL Call No.
    Z74-C192
  • Data Source
    CJP  CJPref  NDL  NII-ELS 
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