組み合わせ論的および数理計画論的高位レベル合成手法の研究

• 研究課題/領域番号: 26420323
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 吉村 猛 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授 (80367177)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 高位レベル合成 / 低消費電力化 / TSV / スケジューリング / 最適化 / VLSI / リソース割り当て / ポート割り当て問題 / 動的電力 / 漏れ電力 / 低消費電力 / ポート割り当て / アルゴリズム / Highlevel Synthesis / Scheduling / Binding / Low power

研究成果の概要

システムLSIの高位レベル合成に関する研究開発を行った。まず、スケジューリング問題では、動的電力最適化問題に対して数理計画法とグラフ理論の組合せによる手法を提案した。漏れ電力最適化では、上記手法の一部修正と後処理の追加による手法を提案した。いずれの問題でも、ほとんどの問題で最適解を得た。ポート割り当て問題では、部分解空間を考慮した局所最適解の回避手法、処理時間の短縮手法を提案し、すべての評価データについて最適解を得た。3次元LSI用TSV割り当問題では、階層設計手法により、解の品質を低下させることなく、問題の規模を削減する手法を提案し、従来手法にくらべ計算時間を約1/38にする結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] A Unified Scheduling Approach for Power and Resource Optimization with Multiple V-dd or/and V-th in High Level Synthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Cong Hao, Nan Wang, Takeshi Yoshimura
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An Efficient Multi-Level Algorithm for 3D-IC TSV Assignment (2017)
  • 著者名/発表者名: Cong Hao, Takeshi Yoshimura
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E100.A 号: 3 ページ: 776-784
  • DOI: 10.1587/transfun.E100.A.776
  • NAID: 130005397027
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interconnection Allocation Between Functional Units and Registers in High-Level Synthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Cong Hao, Jianmo Ni, Nan Wang, and Takeshi Yoshimura
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems 巻: Vol.25, Issue.3 号: 3 ページ: 1140-1153
  • DOI: 10.1109/tvlsi.2016.2607758
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Leakage-Power-Aware Scheduling With Dual-Threshold Voltage Design (2016)
  • 著者名/発表者名: Nan Wang, Wei Zhong, Cong Hao, Song Chen, Takeshi Yoshimura, Yu Zhu
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems 巻: Vol24. Issue10 号: 10 ページ: 3067-3079
  • DOI: 10.1109/tvlsi.2016.2535221
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Leakage-Power-Aware Scheduling with Dual-Threshold Voltage Design (2016)
  • 著者名/発表者名: Nan Wang, Wei Zhong, Cong Hao, Song Chen and Takeshi Yoshimura
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Very Large Scale Integration Systems 巻: (掲載確定) ページ: 1-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mobility Overlap-Removal-Based Leakage Power and Register-Aware Scheduling in High-Level Synthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Nan Wang, Song Chen, Wei Zhong, Nan Liu, Takeshi Yoshimura
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E97.A 号: 8 ページ: 1709-1719
  • DOI: 10.1587/transfun.E97.A.1709
  • NAID: 130004679254
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Leakage Power Aware Scheduling in High-Level Synthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Nan Wang, Song Chen, Cong Hao, Haoran Zhang, and Takeshi Yoshimura
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E97.A 号: 4 ページ: 940-951
  • DOI: 10.1587/transfun.E97.A.940
  • NAID: 130003394812
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Power-efficient Partitioning and Cluster Generation Design for Application-Specific Network-on-Chip (2016)
  • 著者名/発表者名: Jiayi Ma, Cong Hao, Takeshi Yoshimura
  • 学会等名: ISOCC 2016: 13th International Soc Design Conference
  • 発表場所: Jeju, South Korea
  • 年月日: 2016-10-23
  • 国際学会
• [学会発表] Economical Smart Home Scheduling for Single and Multiple Users (2016)
  • 著者名/発表者名: Cong Hao, Takeshi Yoshimura
  • 学会等名: 2016 IEEE 59th International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS)
  • 発表場所: Abu Dhabi, United Arab Emirates
  • 年月日: 2016-10-15
  • 国際学会
• [学会発表] Thermal-Aware Floorplanning for NoC-Sprinting (2016)
  • 著者名/発表者名: Hui Zhu, Cong Hao, Takeshi Yoshimura
  • 学会等名: 2016 IEEE 59th International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS)
  • 発表場所: Abu Dhabi, United Arab Emirates
  • 年月日: 2016-10-15
  • 国際学会
• [学会発表] An Efficient Algorithm for 3D-IC TSV Assignment (2016)
  • 著者名/発表者名: Cong Hao, Nan Ding, Takeshi Yoshimura
  • 学会等名: 2016 14th IEEE International NEWCAS Conference
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2016-06-26
• [学会発表] EACH: An Energy-Efficient High-Level Synthesis Framework for Approximate Computing (2016)
  • 著者名/発表者名: Cong Hao and Takeshi Yoshimura
  • 学会等名: 2nd Workshop On Approximate Computing (WAPCO 2016)
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2016-01-18
  • 国際学会
• [学会発表] Simultaneous Scheduling and Binding for Resource Usage and Interconnect Complexity Reduction in High-Level Synthesis (2015)
  • 著者名/発表者名: Cong Hao, Jian-Mo Ni, Hui-Tong Wang and Takeshi Yoshimura
  • 学会等名: 2015 IEEE 11th International Conference on ASIC (ASICON 2015)
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Primal-Dual Method based Simultaneous Functional Unit and Register Binding (2015)
  • 著者名/発表者名: Jianmo Ni, Cong Hao, Nan Wang and Takeshi Yoshimura
  • 学会等名: 2015 IEEE 11th International Conference on ASIC (ASICON 2015)
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] An Efficient Tabu Search Methodology for Port Assignment Problem in High-Level Synthesis (2015)
  • 著者名/発表者名: Cong Hao, Nan Wang, Jian-Mo Ni and Takeshi Yoshimura
  • 学会等名: 24th International Workshop on Logic & Synthesis
  • 発表場所: Mountain View, CA
  • 年月日: 2015-06-12
  • 国際学会
• [学会発表] "Tabu Search Based Multiple Voltage Scheduling under both Timing and Resource Constraints (2015)
  • 著者名/発表者名: Jianmo Ni, Nan Wiαng, Takeshi Yoshimura
  • 学会等名: 16th International Symposium on Quality Electronic Design(ISQED2015)
  • 発表場所: Santa Clara, CA, USA
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-04