著者

橋本 高志良 堀場 匠一朗 江藤 正通 津邑 公暁 松尾 啓志

雑誌

情報処理学会論文誌コンピューティングシステム(ACS) (ISSN:18827829)

巻号頁・発行日

vol.6, no.4, pp.58-71, 2013-10-30

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マルチコア環境では,一般的にロックを用いて共有変数へのアクセスを調停する.しかし,ロックには並列性の低下やデッドロックの発生などの問題があるため,これに代わる並行性制御機構としてトランザクショナル・メモリが提案されている.この機構においては,アクセス競合が発生しない限りトランザクションが投機的に実行されるため,一般にロックよりも並列性が向上する.しかし,Read-after-Readアクセスが発生した際に投機実行を継続した場合,その後に発生するストールが完全に無駄となる場合がある.本稿では,このような問題を引き起こすRead-after-Readアクセスを検出し,それに関与するトランザクションをあえて逐次実行することで,全体性能を向上させる手法を提案する.シミュレーションによる評価の結果,提案手法により16スレッド並列実行時において最大53.6%,平均15.6%の高速化が得られることを確認した.

著者

橋本高志良 井出源基 山田遼平 堀場匠一朗 津邑公暁

雑誌

研究報告計算機アーキテクチャ(ARC)

巻号頁・発行日

vol.2014-ARC-208, no.22, pp.1-8, 2014-01-16

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マルチコア環境では,一般的にロックを用いて共有変数へのアクセスを調停する.しかし,ロックには並列性の低下やデッドロックの発生などの問題があるため,これに代わる並行性制御機構としてトランザクショナルメモリが提案されている.この機構のハードウェア実装であるハードウェアトランザクショナルメモリ (HTM) では,アクセス競合が発生しない限りトランザクションが投機的に実行される.しかし,共有変数に対する複合操作が行われるようなトランザクションが並行実行された場合,その際に発生するストールが完全に無駄となる場合がある.本稿では,このような同一の共有変数に対する Read→Write の順序でのアクセスを検出し,それに関与するトランザクションを排他実行することで,HTM の全体性能を向上させる手法を提案する.シミュレーションによる評価の結果,提案手法により 16 スレッド実行時において最大 72.2%,平均 17.5%の性能向上を達成した.

著者

山田遼平 堀場匠一朗 井出源基 橋本高志良 津邑公暁

雑誌

研究報告計算機アーキテクチャ(ARC)

巻号頁・発行日

vol.2014-ARC-208, no.23, pp.1-9, 2014-01-16

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マルチコア環境における並列プログラミングでは,一般的にロックを用いて共有リソースへのアクセスを調停する.しかし,ロックには並列性の低下やデッドロックの発生などの問題があるため,これに代わる並行性制御機構としてトランザクショナルメモリ (TM) が提案されている.これをハードウェアで実現する HTM では,一般的にアクセス競合が発生した場合にトランザクションの実行を停止する必要があるため,一時的に並列度が低下してしまう.そこで本稿では,競合が発生したとしてもトランザクションの実行を停止させず,競合相手がコミットまで到達すると仮定して投機的に実行を継続することで並列度を増大させる手法を提案する.評価の結果,既存手法に比べて,最大 9.63%,16 スレッドで平均 1.74% の実行サイクル数の削減を確認した.

著者

橋本 高志良 江藤 正通 堀場 匠一朗 津邑 公暁 松尾 啓志

雑誌

先進的計算基盤システムシンポジウム論文集

巻号頁・発行日

vol.2013, pp.162-169, 2013-05-15

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マルチコア環境では,一般的にロックを用いて共有変数へのアクセスを調停する.しかし,ロックには並列性の低下やデッドロックの発生などの問題があるため,これに代わる並行性制御機構としてトランザクショナル・メモリが提案されている.この機構においては,アクセス競合が発生しない限りトランザクションが投機的に実行されるため,一般にロックよりも並列性が向上する.しかし,Readafter-Readアクセスが発生した際に投機実行を継続した場合,その後に発生するストールが完全に無駄となる場合がある.本稿では,このような問題を引き起こすRead-after-Readアクセスを検出し,それに関与するトランザクションを敢えて逐次実行することで,全体性能を向上させる手法を提案する.シミュレーションによる評価の結果,提案手法により最大66.9%の高速化を確認した.

著者

江藤 正通 堀場 匠一朗 浅井 宏樹 津邑 公暁 松尾 啓志

雑誌

情報処理学会論文誌コンピューティングシステム(ACS) (ISSN:18827829)

巻号頁・発行日

vol.5, no.5, pp.55-65, 2012-10-15

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マルチコア環境における並列プログラミングでは,メモリアクセスの調停には一般にロックが用いられてきた.しかしロックを使用する場合,デッドロックの発生や並列性の低下などの問題がある.そこでロックを用いない並行性制御機構として LogTM が提案されている. LogTM では possible_cycle というフラグを用いて競合を解決する.しかし,この競合解決手法では starving writer が発生し,長期にわたるストールや競合の繰返しにより性能が大きく低下してしまう.そこで本稿では, starving writer の解決手法を提案する.提案手法の有効性を検証するためにシミュレーションによる評価を行った結果,既存の LogTM に比べて最大で 18.7%,平均で 6.6% の性能向上が得られることを確認した.

著者

堀場 匠一朗 江藤 正通 浅井 宏樹 津邑 公暁 松尾 啓志

雑誌

情報処理学会論文誌コンピューティングシステム(ACS) (ISSN:18827829)

巻号頁・発行日

vol.5, no.5, pp.43-54, 2012-10-15

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マルチコア環境における並列プログラミングでは,共有メモリへのアクセス制御にロックが広く用いられてきた.しかし,ロックには並列性の低下やデッドロックの発生などの問題がある.そこで,ロックを用いない並行性制御機構として,トランザクショナル・メモリが提案されている.このハードウェアによる一実装である LogTM においては, possible_cycle と呼ばれるフラグを用いてデッドロックの発生を検出する.しかしこの手法では,デッドロックの判定に偽陽性が存在し,アボートが過剰に発生する可能性がある.そこで本稿では, 3 者以上のトランザクション間の依存関係を考慮することでデッドロックを検出可能とする手法を提案し,さらに適切なアボート対象を選択する手法も検討する.シミュレーションによる評価の結果,提案手法によりアボートの発生が抑制され,ログの書き戻しコストなどが削減されることで,最大 31.5% の高速化を確認した.