Earticle

본 논문은 비규칙 종속성을 가진 내포된 루프의 수행 속도를 향상시키기 위해서 Extended Three Region Partitioning Method 라는 효과적인 루프 분할 방법에 대해서 연구하였다. 본 논문에서 제안된 루프 분할 방법은 변수 재명명에 의해서 역종속성을 가진 내포된 루프를 제거한 후 네 개의 선중에 하나 혹은 그 이상의 적절 한 선을 선택하는 알고리즘을 개발한다. 한 개의 선이 선택되면 선택된 선에 의해서 전체 영역은 두 개의 병렬 지역으로 분할된다. 한 개 이상의 선이 선택되면 그 선들에 의해서 하나의 순차지역과 두 개의 병렬지역으로 분할 한다. 제안된 분할 방법은 기존의 분할 방법보다 성능이 우수함을 성능 분석에서 보여준다.

This paper proposes an efficient method such as Extended Three Region Partitioning Method for nested loops with irregular dependences for maximizing parallelism. Our approach is based on the Convex Hull theory, and also based on minimum dependence distance tiling, the unique set oriented partitioning, and three region partitioning methods. In the proposed method, we eliminate anti dependences from the nested loop by variable renaming. After variable renaming, we present algorithm to select one or more appropriate lines among given four lines such as LMLH, RMLH, LMLT and RMLT. If only one line is selected, the method divides the iteration space into two parallel regions by the selected line. Otherwise, we present another algorithm to find a serial region. The selected lines divide the iteration space into two parallel regions as large as possible and one or less serial region as small as possible. Our proposed method gives much better speedup and extracts more parallelism than other existing three region partitioning methods.

본 논문에서는 Parafrase II를 이용한 간단한 병렬화 컴파일러를 제안한다. 이것은 중첩루프에서 효율적인 병렬처리를 하기위하여 병렬성을 추출하는 새로운 기법이다. 이를 위해서 Parafrase II 병렬화 컴파일러의 원시 프로그램을 분석하였으며 Parafrase II를 이용한 새로운 병렬 컴파일러를 구현하였다. 아울러 본 컴파일러는 불변 및 가변 종속 관계를 갖는 모든 형식에 적용이 가능하다.

In this paper, a simple parallel compiler using of Parafrase II is presented. This is a new general method the extracting parallelism in order to parallel processing effectively in nested loop. For this, the source program of Parafrase II parallel compiler is analyzed and implemented. Moreover, this method can be applicable where the dependency relation is both uniform and non-uniform in distance.

정보화 시대를 맞이해서 다량의 자료와 다양한 형태의 자료를 빠르게 처리함이 요구됨에 따라서 좀더 성능이 좋은 컴퓨터를 요구하였으며, 이러한 요구사항에 충족하기 위하여 병렬 컴퓨터가 등장하였다. 그러나, 병렬 컴퓨터에서 수행되는 병렬 프로그램을 사용자가 작성하기란 용이한 작업이 아니다. 사용자에게 편의를 제공하고, 기존의 프로그램들을 병렬 컴퓨터에서 직접 수행시키기 위하여 병렬 컴파일러가 등장하였다. 이러한 병렬 컴파일러를 만드는데는 상당한 시간과 노력이 요구된다. 본 논문에서는 PARAFRASE-2 병렬 컴파일러의 분석을 통하여 병렬 컴파일어의 구조를 살펴보고 간단한 병렬 컴파일러를 설계, 구현한다.

일반적으로 응용프로그램에서 병렬성 추출에 대한 핵심 부분은 루프이다 따라서 본 논문에서는 Loop Interchange를 자동으로 처리할 수 있는 병렬컴파일러를 구현하고자한다. Loop Interchange는 반복문에서 cedar Fortran의 CDOALL문장을 바깥쪽으로 보냄으로서 특히 더 많은 병렬화 효과를 얻을 수 있기 때문이다. 이는 향후 선형변환과 혼합하여 더욱 효과적인 실행 결과를 기대하고 불완전 중첩루프에 적용하는 방법의 연구에 기여할 것으로 판단된다.

Generally, In a application program the core part for parallel processing is a loop. therefore in this paper, loop interchange parallel compiler is proposed. this is a procedure for the automatic conversion of a loop interchange. According to execution to the outside CDOALL statements of cedar fortran, loop interchange is more effectively method the extracting parallelism in order to parallel processing in iterations. This method will be expected to effectively execution result with mixed into linear conversion and go far toward solving the effectively implementation of the non-unimodular nested loop.

고전적 시스템의 성능 향상을 위해 많은 병렬 처리 시스템들이 제안되어 왔다. 그러나 이들 시스템들은 흔히 통신과 동기화 부담을 과소 평가함으로써 기대한 만큼의 성능을 보이지 못하였다. 본 논문에서는 그러한 결과를 초래하는 이유를 설명하고, 병렬화 컴파일러가 만족시켜야 하는 성능상의 요구조건을 제시한다. 병렬화 결정은 성능 저하를 피하기 위해 반드시 통신과 동기화 부담(overhead)에 대한 분석에 기초하여 이루어져야 한다. 본 연구진은 이러한 발상을 자동적 병렬화 컴파일러 SUIF에 적용하여 SUIF의 후위를 MPI 함수를 이용하는 새로운 후위로 교체하고, 여기에 병렬화 결정의 타당성을 부담 정보에 기초하여 평가하는 능력을 부여하였다. 새로운 컴파일러 후위는 병렬화 가능한 부분이 명시된 SUIF 중간 코드를, 성능 저하를 초래하지 않으면서 MPI 함수 호출을 포함하는 분산 메모리 구조 병렬 프로그램으로 변환한다.

Many multiprocessing systems have been developed to exploit the parallelism and to improve the performance. However, the naive multiprocessing schemes were not successful as many researchers thought, due to the heavy cost of communication and synchronization resulting from parallelization. In this paper, we will identify the reasons for the poor performance and the compiler requirements for the performance improvement. We realized that the decisions for multiprocessing should be derived by the overhead information. We applied this idea to the automatic parallelizing compiler, SUIF. We substituted the original backend of SUIF with our backend using MPI, and gave it the capability to validate parallelization decisions based on overhead parameters. This backend converts the intermediate code containing spacification of parallelizable regions into the distributed-memory based parallel program with MPI function calls without excessive parallelization that may cause performance degradation.

본 논문에서는 휴대용 단말기의 실시간 서비스 제공을 위한 재구성형 병렬 프로세서를 소개 하고, 그 기능인 분할 SIMD를 표현하기 위한 새로운 프로그래밍 언어와 컴파일러를 설계한다. 이 방식을 이용하여 빠른 어플리케이션 개발과 각 어플리케이션의 성능 향상에 용이하다.

본 논문에서는 휴대용 단말기의 실시간 서비스 제공을 위한 재구성형 병렬 프로세서를 소개 하고, 그 기능인 분할 SIMD를 표현하기 위한 새로운 프로그래밍 언어와 컴파일러를 설계한다. 이 방식을 이용하여 빠른 어플리케이션 개발과 각 어플리케이션의 성능 향상에 용이하다.