Page 16 - 2017 Brochure
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究群
電腦系統實驗室
電腦系統實驗室成立於 2009 年。由李丕榮研究員、吳真貞 (2) 雲端遊戲系統設計與實作
研究員、陳昇瑋研究員、王建民副研究員、張原豪副研究
員及其研究群共同組成，實驗室主要研究領域跨足多核心 在雲端遊戲系統中，雲端伺服器負責遊戲畫面的繪製與編
系統、虛擬化技術、雲端運算相關系統支援及其應用、嵌 碼，並透過網際網路將結果串流至客戶端。客戶端程式則
入式系統之儲存系統開發設計。以下為實驗室研究內容簡 負責將來自遊戲搖捍、鍵盤、滑鼠的使用者輸入傳至雲端
介: 伺服器。藉由雲端遊戲系統，使用者可以：(1) 避免為了玩
最新遊戲而必須不斷更新電腦設備，(2) 可透過客戶端程式
(1) 動態二進制碼轉譯及平行度最佳化系統 在不同平台（如 PC、筆記型電腦、平板電腦、及智慧型手
機）遊玩同一款遊戲，(3) 將省下的軟硬體成本拿去玩更多
平 行 化 技 術 在 過 去 幾 年 間 有 了 相 當 大 的 進 展。 許 多 新 的 的遊戲。另一方面，遊戲開發者將能夠：(1) 讓遊戲支援更
平 行 運 算 單 元 不 斷 被 提 出 來， 例 如： 多 核 心 架 構 (multi- 多平台，(2) 避免軟硬體相容性問題，(3) 增加淨利。基於上
core, many-core)， 圖 形 處 理 器 (GPU)， 通 用 圖 形 處 理 器 述種種優點，雲端遊戲系統已成功吸引了許多使用者、遊
(GPGPU)，以及單指令流多資料流 (SIMD)。然而這些運算 戲開發者、及服務提供者的觀注。我們開發了一套開放源
單元所使用的平行運行模型有相當大的差異，因此產生了 碼的雲端遊戲系統 - GamingAnywhere。雲端遊戲開發者、
許多問題：(1) 軟體開發者必須根據執行的處理器，使用不 雲端服務提供者、和系統研究者可利用它建構出完整的雲
同的平行模型重新編寫程式，增加了軟體開發所需的時程。 端遊戲測試平台。GamingAnywhere 是第一套完全開放的
(2) 當執行舊有程式於新的平行運算單元時，通常無法充分 雲端遊戲測試平台。此外，我們還設計了一系列實驗來測
利用新硬體上具備的較佳平行度，因此無法達到預期的執 量 GamingAnywhere 的效能及運行成本，也藉由實驗推導
行效能。(3) 程式在異質環境中執行上的困難，例如：軟體 出最佳的系統設置參數，可做為使用者自行在其伺服器上
同時利用多核心與圖形處理器運算。針對這些問題，我們 安裝並運行 GamingAnywhere 的依據。我們期望雲端遊戲
發展了一個高效能且跨多指令集的動態二進制碼轉譯系統。 開發者、雲端服務提供者、系統研究者、以及其他個人用
此系統將執行中的程式，動態地從原本的平行模型轉譯成 戶能基於 GamingAnywhere 建立符合各自不同需求和目的
目標平台的平行化模型，我們將單指令流多資料流在不同 的雲端遊戲測試平台。我們相信 GamingAnywhere 能啟發
長度之間轉換 (short SIMD to long SIMD)，並達到顯著的效 更多關於雲端遊戲，甚至其他多媒體串流相關應用的創新
能提升。利用此系統的優點，軟體開發者無須重新改寫軟 研究。
體，並能有效利用目標運算單元的最佳平行度。我們的下
一個目標是支援更多不同的平行運算單元，以及利用處理 (3) 具備高效能和規模擴充性之雲端計算架構
器指令集的新功能，帶來更多可能的效能提升。
MapReduce 是目前利用雲端計算來處理巨量資料方面最常
動態二進制碼轉譯及平行度最佳化系統
14 研究群 Research Laboratories
電腦系統實驗室
電腦系統實驗室成立於 2009 年。由李丕榮研究員、吳真貞 (2) 雲端遊戲系統設計與實作
研究員、陳昇瑋研究員、王建民副研究員、張原豪副研究
員及其研究群共同組成，實驗室主要研究領域跨足多核心 在雲端遊戲系統中，雲端伺服器負責遊戲畫面的繪製與編
系統、虛擬化技術、雲端運算相關系統支援及其應用、嵌 碼，並透過網際網路將結果串流至客戶端。客戶端程式則
入式系統之儲存系統開發設計。以下為實驗室研究內容簡 負責將來自遊戲搖捍、鍵盤、滑鼠的使用者輸入傳至雲端
介: 伺服器。藉由雲端遊戲系統，使用者可以：(1) 避免為了玩
最新遊戲而必須不斷更新電腦設備，(2) 可透過客戶端程式
(1) 動態二進制碼轉譯及平行度最佳化系統 在不同平台（如 PC、筆記型電腦、平板電腦、及智慧型手
機）遊玩同一款遊戲，(3) 將省下的軟硬體成本拿去玩更多
平 行 化 技 術 在 過 去 幾 年 間 有 了 相 當 大 的 進 展。 許 多 新 的 的遊戲。另一方面，遊戲開發者將能夠：(1) 讓遊戲支援更
平 行 運 算 單 元 不 斷 被 提 出 來， 例 如： 多 核 心 架 構 (multi- 多平台，(2) 避免軟硬體相容性問題，(3) 增加淨利。基於上
core, many-core)， 圖 形 處 理 器 (GPU)， 通 用 圖 形 處 理 器 述種種優點，雲端遊戲系統已成功吸引了許多使用者、遊
(GPGPU)，以及單指令流多資料流 (SIMD)。然而這些運算 戲開發者、及服務提供者的觀注。我們開發了一套開放源
單元所使用的平行運行模型有相當大的差異，因此產生了 碼的雲端遊戲系統 - GamingAnywhere。雲端遊戲開發者、
許多問題：(1) 軟體開發者必須根據執行的處理器，使用不 雲端服務提供者、和系統研究者可利用它建構出完整的雲
同的平行模型重新編寫程式，增加了軟體開發所需的時程。 端遊戲測試平台。GamingAnywhere 是第一套完全開放的
(2) 當執行舊有程式於新的平行運算單元時，通常無法充分 雲端遊戲測試平台。此外，我們還設計了一系列實驗來測
利用新硬體上具備的較佳平行度，因此無法達到預期的執 量 GamingAnywhere 的效能及運行成本，也藉由實驗推導
行效能。(3) 程式在異質環境中執行上的困難，例如：軟體 出最佳的系統設置參數，可做為使用者自行在其伺服器上
同時利用多核心與圖形處理器運算。針對這些問題，我們 安裝並運行 GamingAnywhere 的依據。我們期望雲端遊戲
發展了一個高效能且跨多指令集的動態二進制碼轉譯系統。 開發者、雲端服務提供者、系統研究者、以及其他個人用
此系統將執行中的程式，動態地從原本的平行模型轉譯成 戶能基於 GamingAnywhere 建立符合各自不同需求和目的
目標平台的平行化模型，我們將單指令流多資料流在不同 的雲端遊戲測試平台。我們相信 GamingAnywhere 能啟發
長度之間轉換 (short SIMD to long SIMD)，並達到顯著的效 更多關於雲端遊戲，甚至其他多媒體串流相關應用的創新
能提升。利用此系統的優點，軟體開發者無須重新改寫軟 研究。
體，並能有效利用目標運算單元的最佳平行度。我們的下
一個目標是支援更多不同的平行運算單元，以及利用處理 (3) 具備高效能和規模擴充性之雲端計算架構
器指令集的新功能，帶來更多可能的效能提升。
MapReduce 是目前利用雲端計算來處理巨量資料方面最常
動態二進制碼轉譯及平行度最佳化系統
14 研究群 Research Laboratories
