A Multithreaded Architecture for the Efficient Execution of Vector Computations

벡타 연산을 효율적으로 수행하기 위한 다중 스레드 구조

This paper presents a design of a high performance MULVEC (MULtithreaded architecture for the VEctor Computations), as a building block of massively parallel Processing systems. The MULVEC comes from the synthesis of the dataflow model and the extant super sclar RISC microprocesso r. The MULVEC reduces, using status fields, the number of synchronizations in the case of repeated vector computations within the same thread segment, and also reduces the amount of the context switching, network traffic, etc. After be nchmark programs are simulated on the SPARC station 20(super scalar RISC microprocessor)the performance (execution time of programs and the utilization of processors) of MULVEC and the performance(execution time of a program) of *Taccording the different numbers of node are analyzed. We observed that the execution time of the program in MULVEC is faster than that in * T about 1-2 times according the number of nodes and the number of the repetitions of the loop.

본 논문에서는 벡타연산을 효율적으로 수행하고 대단위 병렬시스템을 지원하는 다중 스레드구조, MULVEC(MULtithreaded architecture of the VEctor Computations) 을 제시한다. MULVEC은 데이타플로우 모델에 수퍼 스칼라 RISC 마이크로 프로세서를 갖는 기존의 폰 노이만 모델을 도입하였다. 그리고 동일한 스레드 세그멘트내에 벡타 연산이 반복되는 경우에 상태필드를 이용하여 동기화의 수를 감축시켰으며, 이에 의해 문맥전환 횟수, 통신량 등을 감소시켰다. 그리고 노드 수의 변화에 대한 MULVEC의 성능평가(프로그램들의 수행시간, 프로세서들의 이용율)와 *T의 성능평가(프로그램의 수행시간)를 SPARC station 20 (super scalar RISC microprocessor)에서 시뮬레이션을 하였으며, 노드의 수, 루프의 반복홋수 등에 따라 프로그램의 수행시간이 MULVEC이 *T보 다 약 1-2배 정도 빠르다는 것을 알 수 있었다.