A Design of a High Performance Stream Processor without Superscalar Architecture

In this paper, we proposed a way to improve performance of GP-GPU by deletion of superscalar issue from its original form. At first, we simplified the structure of stream processor in order to eliminate superscalar issue. Under this condition, preservation of hardware size and increasing of thread number were followed by functional improvement of GP-GPU. As the number of thread was getting larger, we proposed the new model of warp scheduler which adjusts the group of thread. This superscalar issue-deleted warp scheduler transferred the instructions to warp which was activated by Round Robin Scheduling. Performance comparison was conducted by Gaussian filtering and the results indicated that our newly designed GP-GPU showing 7.89 times better in its performance than original one.

슈퍼스칼라 구조를 갖지 않는 고성능 Stream Processor 설계

본 논문에서는 기존의 superscalar GP-GPU 구조와 달리 superscalar issue를 제거하여 GP-GPU성능을 향상하는 방법을 제안한다. superscalar issue를 제거하기 위해 stream processor의 구조를 단순화했다. stream processor의 구조가 단순화 됨에 따라 하드웨어의 크기를 크게 늘리지 않고 thread 개 수가 늘려 성능을 개선하였다. thread 개수가 늘어남에 따라 thread의 묶음인 warp을 관리하는 warp scheduler 구조를 새롭게 제안하였다. 제안하는 warp scheduler는 superscalar issue가 제거 되어 있기 때문에 warp 활성화 정보를 통해 라운드 로빈 스케쥴링을 통해 활성화 된 warp에게 명령어를 전달한다. 성능 비교는 가우시안 필터링 연산을 사용하였으며 기존의 GP-GPU의 비해 7.89배의 성능향상을 보였다.