重複排除ストレージのためのSHA-1計算システムのSSE命令による高スループット化

摘要

本論文では，重複排除ストレージのためのSHA(Secure Hash Algorithm)-1計算の高スループット化を目的として，CPUのSIMD(Single-Instruction, Multiple-Data)命令SSE (Streaming SIMD Extensions)に基づくシステムを提案する.提案システムは，異なる入力チャンク間のデータ並列性に着目し，SSE命令によるSIMD処理及びOpenMP指示文によるマルチスレッド処理を併用する.実験では，スカラ処理に基づく既存手法よりもスループットが2.1倍高く，単ーチャンクをSIMD処理する既存手法と比較して2.0倍の高いスループットを得ている.このときの実行効率は92%に達し，12コアをもつシステム上で計測したスループット80 GbpsはPCI Express 2.0バスの実効帯域幅を超えている.ただし，SIMD処理のための前処理のスループットは60 Gbpsであり，システム全体のスループットを制限している.