動的リコンフィギャラブルプロセッサにおける並列タスクのデータ転送を隠ぺいするための効果的な処理法

荒木 光一  佐藤 幸紀  井口 寧  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J92-D   No.12   pp.2137-2146
発行日: 2009/12/01
Online ISSN: 1881-0225
DOI: 
Print ISSN: 1880-4535
論文種別: 特集論文 (リコンフィギャラブルシステムとその応用論文特集)
専門分野: 設計技術
キーワード: 
動的リコンフィギャラブルプロセッサ,  パーシャルコンテクストスイッチ,  データ転送,  データ並列性,  

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あらまし: 
動的リコンフィギャラブルプロセッサ(DRP)においてデータ並列性が高いタスク(データ並列タスク)を高並列なSIMD型回路により処理する場合,DRPの入出力ポートの制約によりSIMD型回路と外部モジュールの間でデータ転送を直接できないため,DRP内の大容量メモリにデータをバッファリングした後にSIMD処理する必要がある.しかし,全実行時間においてデータをバッファリングするためのデータ転送時間の割合が高い場合,データ転送時間がボトルネックとなり,DRPの性能を十分に発揮することができない.そこで,本論文では,データ転送を隠ぺいするためにデータ並列タスク処理とデータ転送をオーバラップさせる手法を提案する.データ転送の回路とデータ並列タスク処理の回路を別々に配置してパーシャルコンテクストスイッチをすることで,それらをオーバラップさせる.NECエレクトロニクス社のDRP-1で評価を行った結果,提案手法はバッファリングによるSIMD処理と比較して最大で全実行クロック数を57%削減し,使用リソース数も削減できた.また,回路の動作周波数も向上したことにより全実行時間を1/4以下に削減できた.