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講演抄録/キーワード
講演名 2015-07-23 09:30
依存関係に基づく括出し法
那須孝志滝本宗宏東京理科大SS2015-20 KBSE2015-13
抄録 (和) SIMD実行によって引き起こされる分岐発散は,GPUの効率低下を引き起こす主要な問題である.この分岐発散を改善する手法として,括出しと呼ばれる最適化が有効であることが知られている.しかし,従来の括出し法では,依存関係をもつ複数の計算を括り出す際,新たな分岐の挿入を複数回必要とする場合があった.本稿では,演算子の一致性だけに基づいた従来の括出し法を拡張し,括り出す計算の依存関係も考慮した括出し法を提案する.その上で,より大きな依存構造をもつ計算を優先して括り出すことによって,従来法よりも多くの括出しを,一度の分岐挿入で実現する.また,各分岐の訪問順序を考慮して括り出すことで,入れ子になった分岐からの括出しも可能にする.
提案手法の有用性を示すため,SPEC CPU2000とGPUの各ベンチマークを用いて実験を行ったところ,従来法と比較し最大で77%多くの括出しを実現し,最大で約12%の実行速度向上が得られることを確認した. 
(英) Branch divergence caused by Single Instruction Multiple Data (SIMD) execution extremely decreases the performance of GPU. One of effective optimizations for suppressing the branch divergence is code factoring, which is a program transformation factoring out instructions with identical operators on branch paths as a common instruction. In general, the factorization of several instructions may require introduction of some new branches to hold dependencies of the instructions at the sacrifice of the optimization effect. In other words, the naive factorization of instructions may prevent subsequent instructions from being factored out through a single branch insertion. In this paper, we propose a new code factoring approach that not only detects instructions with identical operators, but also considers their dependencies. Our approach preferentially factors out the larger sequence of instructions with the same dependence structure, so that more instructions can be factored out through a single branch insertion. Furthermore, the factorization manner enables factoring instructions across nested branches. In order to prove the effectiveness of our approach, we have conducted experiments for the number of instructions factored out and the improvement of execution efficiency on SPEC CPU2000 and GPU benchmarks respectively. Their results show that our approach increases instructions factored out as much as 77% compared with the naive approach, and show that it maximally achieves speed-up by almost 12% on GPU.
キーワード (和) GPU / 分岐発散 / 括出し / コードクローン / 合同検出 / / /  
(英) GPU / Branch divergence / Code factoring / Code clone / Congruence detection / / /  
文献情報 信学技報, vol. 115, no. 153, SS2015-20, pp. 57-62, 2015年7月.
資料番号 SS2015-20 
発行日 2015-07-15 (SS, KBSE) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード SS2015-20 KBSE2015-13

研究会情報
研究会 KBSE SS IPSJ-SE  
開催期間 2015-07-22 - 2015-07-24 
開催地(和) 札幌市教育文化会館 
開催地(英)  
テーマ(和) 一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 SS 
会議コード 2015-07-KBSE-SS-SE 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 依存関係に基づく括出し法 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Dependency Based Factoring 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) GPU / GPU  
キーワード(2)(和/英) 分岐発散 / Branch divergence  
キーワード(3)(和/英) 括出し / Code factoring  
キーワード(4)(和/英) コードクローン / Code clone  
キーワード(5)(和/英) 合同検出 / Congruence detection  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 那須 孝志 / Takashi Nasu / ナス タカシ
第1著者 所属(和/英) 東京理科大学 (略称: 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称: TUS)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 滝本 宗宏 / Munehiro Takimoto / タキモト ムネヒロ
第2著者 所属(和/英) 東京理科大学 (略称: 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称: TUS)
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講演者 第1著者 
発表日時 2015-07-23 09:30:00 
発表時間 30分 
申込先研究会 SS 
資料番号 SS2015-20, KBSE2015-13 
巻番号(vol) vol.115 
号番号(no) no.153(SS), no.154(KBSE) 
ページ範囲 pp.57-62 
ページ数
発行日 2015-07-15 (SS, KBSE) 


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