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公開番号2024100561
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-26
出願番号2023004654
出願日2023-01-16
発明の名称パイプライン数縮退コンパイラおよびパイプライン数縮退方法
出願人富士通株式会社
代理人個人
主分類G06F 8/41 20180101AFI20240719BHJP(計算;計数)
要約【課題】プログラムの性能低下を防ぎつつ、電力効率を高めること。
【解決手段】情報処理装置101は、プログラムコード110から抽出したループ処理111について、エコモードがONの場合に対応するパイプライン数およびデコード幅に基づくスケジューリングを行って、スケジューリング後のループ処理111の実行にかかる第1のサイクル数C1を算出する。情報処理装置101は、ループ処理111について、エコモードをOFFの場合に対応するパイプライン数およびデコード幅に基づくスケジューリングを行って、スケジューリング後のループ処理111の実行にかかる第2のサイクル数C2を算出する。情報処理装置101は、第1のサイクル数C1が第2のサイクル数C2以下の場合、プログラムコード110における、ループ処理111の直前にON命令112を挿入し、ループ処理111の直後にOFF命令113を挿入する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プログラムコードから所定の処理を抽出し、
抽出した前記所定の処理について、パイプライン数を制限するエコモードがＯＮの場合に対応するパイプライン数およびデコード幅に基づくスケジューリングを行って、スケジューリング後の前記所定の処理の実行にかかる第１のサイクル数を算出し、
前記所定の処理について、前記エコモードがＯＦＦの場合に対応するパイプライン数およびデコード幅に基づくスケジューリングを行って、スケジューリング後の前記所定の処理の実行にかかる第２のサイクル数を算出し、
算出した前記第１のサイクル数が前記第２のサイクル数以下の場合、前記プログラムコードにおける、前記所定の処理の直前に前記エコモードをＯＮに切り替えるＯＮ命令を挿入するとともに、前記所定の処理の直後に前記エコモードをＯＦＦに切り替えるＯＦＦ命令を挿入する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とするパイプライン数縮退コンパイラ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記所定の処理は、ループ処理である、ことを特徴とする請求項１に記載のパイプライン数縮退コンパイラ。
【請求項３】
前記プログラムコードから、前記ＯＮ命令が直前に挿入され、かつ、前記ＯＦＦ命令が直後に挿入された第１のループ処理を抽出し、
前記プログラムコードから、前記第１のループ処理に隣接するループ処理であって、前記ＯＮ命令が直前に挿入され、かつ、前記ＯＦＦ命令が直後に挿入された第２のループ処理を抽出し、
抽出した前記第１のループ処理と前記第２のループ処理との間に存在する非ループ処理について、前記エコモードがＯＮの場合に対応するパイプライン数およびデコード幅に基づくスケジューリングを行って、スケジューリング後の前記非ループ処理の実行にかかる第３のサイクル数を算出し、
前記非ループ処理について、前記エコモードがＯＦＦの場合に対応するパイプライン数およびデコード幅に基づくスケジューリングを行って、スケジューリング後の前記非ループ処理の実行にかかる第４のサイクル数を算出し、
算出した前記第３のサイクル数から前記第４のサイクル数を減算した値が、前記エコモードの切り替えにかかるサイクル数以下の場合、前記第１のループ処理と前記第２のループ処理との間に挿入された前記ＯＮ命令および前記ＯＦＦ命令を削除する、
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項２に記載のパイプライン数縮退コンパイラ。
【請求項４】
前記非ループ処理は、他の処理を呼び出さない非ループ処理である、ことを特徴とする請求項３に記載のパイプライン数縮退コンパイラ。
【請求項５】
前記第１のサイクル数を算出する処理は、
前記所定の処理について、前記エコモードがＯＮの場合に対応するパイプライン数、デコード幅、および、当該パイプライン数分のパイプラインそれぞれが実行可能な演算の種類に基づくスケジューリングを行って、前記第１のサイクル数を算出し、
前記第２のサイクル数を算出する処理は、
前記所定の処理について、前記エコモードがＯＦＦの場合に対応するパイプライン数、デコード幅、および、当該パイプライン数分のパイプラインそれぞれが実行可能な演算の種類に基づくスケジューリングを行って、前記第２のサイクル数を算出する、
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載のパイプライン数縮退コンパイラ。
【請求項６】
プログラムコードから所定の処理を抽出し、
抽出した前記所定の処理について、パイプライン数を制限するエコモードがＯＮの場合に対応するパイプライン数およびデコード幅に基づくスケジューリングを行って、スケジューリング後の前記所定の処理の実行にかかる第１のサイクル数を算出し、
前記所定の処理について、前記エコモードがＯＦＦの場合に対応するパイプライン数およびデコード幅に基づくスケジューリングを行って、スケジューリング後の前記所定の処理の実行にかかる第２のサイクル数を算出し、
算出した前記第１のサイクル数が前記第２のサイクル数以下の場合、前記プログラムコードにおける、前記所定の処理の直前に前記エコモードをＯＮに切り替えるＯＮ命令を挿入するとともに、前記所定の処理の直後に前記エコモードをＯＦＦに切り替えるＯＦＦ命令を挿入する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とするパイプライン数縮退方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプライン数縮退コンパイラおよびパイプライン数縮退方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）における電力削減手法として、整数・浮動小数点演算処理装置のパイプライン数を削減するものがある。例えば、パイプライン数を縮退することで、電力効率を高める機能（エコモード）が搭載されたＣＰＵがある。
【０００３】
先行技術としては、コードにおける複数の区間の各々について、動作する演算器の数を決定する処理において、動作する演算器の数が或る数である場合における区間の実行時間より、動作する演算器の数が或る数より１少ない数である場合における区間の実行時間が長い場合、動作する演算器の数を或る数に決定するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－２１２７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、プログラム中のエコモードを適用する箇所を判断することが難しく、プログラムの性能低下を防ぎつつ、電力効率を高めることができない場合がある。
【０００６】
一つの側面では、本発明は、プログラムの性能低下を防ぎつつ、電力効率を高めることができるパイプライン数縮退コンパイラおよびパイプライン数縮退方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの実施態様では、プログラムコードから所定の処理を抽出し、抽出した前記所定の処理について、パイプライン数を制限するエコモードがＯＮの場合に対応するパイプライン数およびデコード幅に基づくスケジューリングを行って、スケジューリング後の前記所定の処理の実行にかかる第１のサイクル数を算出し、前記所定の処理について、前記エコモードがＯＦＦの場合に対応するパイプライン数およびデコード幅に基づくスケジューリングを行って、スケジューリング後の前記所定の処理の実行にかかる第２のサイクル数を算出し、算出した前記第１のサイクル数が前記第２のサイクル数以下の場合、前記プログラムコードにおける、前記所定の処理の直前に前記エコモードをＯＮに切り替えるＯＮ命令を挿入するとともに、前記所定の処理の直後に前記エコモードをＯＦＦに切り替えるＯＦＦ命令を挿入する、パイプライン数縮退コンパイラが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一側面によれば、プログラムの性能低下を防ぎつつ、電力効率を高めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施の形態１にかかるパイプライン数縮退方法の一実施例を示す説明図である。
図２は、情報処理装置１０１のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図３は、実施の形態２にかかる情報処理装置１０１の機能的構成例を示すブロック図である。
図４は、制御フローグラフの具体例を示す説明図である。
図５は、エコモードのＯＮ命令およびＯＦＦ命令の削除例を示す説明図である。
図６は、実施の形態２にかかる情報処理装置１０１の第１の最適化処理手順の一例を示すフローチャートである。
図７は、情報処理装置１０１の第２の最適化処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。
図８は、情報処理装置１０１の第２の最適化処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。
図９は、情報処理装置１０１のパイプライン数縮退処理の適用箇所の一例を示す説明図である。
図１０は、ソースプログラムの具体例を示す説明図である。
図１１は、アセンブラの具体例を示す説明図である。
図１２は、エコモードＯＦＦの場合のスケジューリング結果の一例を示す説明図である。
図１３は、エコモードＯＮの場合のスケジューリング結果の一例を示す説明図である。
図１４は、デコード幅が異なる場合のスケジューリング結果の一例を示す説明図（その１）である。
図１５は、デコード幅が異なる場合のスケジューリング結果の一例を示す説明図（その２）である。
図１６は、アドレス計算パイプラインを考慮しない場合のスケジューリング結果の一例を示す説明図である。
図１７は、アドレス計算パイプラインを考慮する場合のスケジューリング結果の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明にかかるパイプライン数縮退コンパイラおよびパイプライン数縮退方法の実施の形態を詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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