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情報電子システム製品化を加速する動的再構成可能なフレキシブルプロセッサの研究

Research Project

Project/Area Number 15686015
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

小谷 光司  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20250699)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥24,960,000 (Direct Cost: ¥19,200,000、Indirect Cost: ¥5,760,000)
Fiscal Year 2004: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Fiscal Year 2003: ¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
Keywords動的機能可変プロセッサ / プログラマブル論理回路 / フレキシブルプロセッサ / 回路分割 / エミュレータ / 配置配線ツール
Research Abstract

本研究の目的は,独自に考案したプログラマブル要素回路構成と時間的回路分割実装機能により,実装回路規模に限界を持たないプログラマブル論理集積回路"フレキシブルプロセッサ"を実現し,顧客の要求する機能を瞬時にハードウェアに実装して製品化できる技術を開発することである。平成16年度は,以下の項目に関して研究を実施した。
1.フレキシブルプロセッサによるソフト・ハード協調設計・検証環境の構築
フレキシブルプロセッサの設計・検証分野への適用例として,集積回路設計者が個人的に利用可能なパーソナル集積回路ハードウェアエミュレータを開発した。昨年度開発したフレキシブルプロセッサを搭載し,マイコンボード(SH-4)のCPUバスに接続する形で制御する。インタフェースにはFPGA (Altera)を用いてプログラム可能とし,パーソナルエミュレータ動作方式の検討を行った。また,回路構成情報を格納するための専用メモリとしてSRAMをボード上に搭載する構成となっている。
2.ハードウェア記述言語からフレキシブルプロセッサの回路構成情報への自動変換ツールの開発
昨年度基本部分の開発を行った配置配線ツールPELOCを拡張し,無限大規模の時分割対応とするとともに,時間的通信に関する情報を生成するソフトウェアも開発した。
3.フレキシブルプロセッサ制御機能の実現
回路構成情報を管理し,処理の実行に合せて適宜必要な機能を呼び出してフレキシブルプロセッサを制御するソフトウェアを開発した。
4.全体システムの動作検証
開発したパーソナルエミュレータシステムおよび関連ソフトウェアを用い,複数コンテクストプレーンに分割された大規模回路の回路エミュレーションを実行・検証した。ソフトウェアシミュレーションに比べて圧倒的な高速動作を実証し,ほぼ期待通りの性能を実現した。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (6 results) Publications (3 results)

  • [Journal Article] A 3.7x3.7mm2 310.9mW 105.2msec 512x512-pixel Phase Only Correlation Processor2005

    • Author(s)
      Naoto Miyamoto, Koji Kotani, Tadahiro Ohmi
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics 17・4(to be published)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] A 100MHz 7.84mm2 31.7msec 439mW 512-Point 2-Dimensional FFT Single-Chip Processor2004

    • Author(s)
      Naoto Miyamoto, Leo Karnan, Kazuyuki Maruo, Koji Kotani, Tadahiro Ohmi
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Electronics E87-C・4

      Pages: 502-509

    • NAID

      110003214883

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Dynamically-Reconfigurable Image Recognition Processor2004

    • Author(s)
      K.Maruo, M.Ichikawa, N.Miyamoto, L.Karnan, T.Yamaguchi, K.Kotani, T.Ohmi
    • Journal Title

      2004 International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS 2004)

      Pages: 151-154

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Dynamically Reconfigurable IP for Data-Intensive Applications2004

    • Author(s)
      Naoto Miyamoto, Karnan Leo, Koji Kotani, Tadahiro Ohmi
    • Journal Title

      2004 IEEE Asia-Pacific Conference on Advanced System Integrated Circuits (AP-ASIC 2004)

      Pages: 404-405

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] An Image Recognition Processor Using Dynamically Reconfigurable ALU2004

    • Author(s)
      Naoto Miyamoto, Koji Kotani, Kazuyuki Maruo, Tadahiro Ohmi
    • Journal Title

      2004 IEEE Custom Integrated Circuits Conference (CICC2004)

      Pages: 599-602

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] An Approach to Realize Time-Sharing of Flip-Flops in Time-Multiplexed FPGAs2004

    • Author(s)
      Md.A.Khan, N.Miyamoto, T.Ohkawa, A.Jamak, S.Kita, K.Kotani, T.Ohmi
    • Journal Title

      2004 IEEE International Conference on Field-Programmable Technology (FPT 2004)

      Pages: 351-354

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] T.Ohkawa, T.Nozawa, M.Fujibayashi, N.Miyamoto, K.Leo, S.Kita, K.Kotani, T.Ohmi: "The Flexible Processor-Dynamically Reconfigurable Logic Array for Personal-use Emulation System"Digest of Technical Papers, 2003 Symposium on VLSI Circuits. 279-282 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] N.Miyamoto, L.Karnan, K.Maruo, K.Kotani, T.Ohmi: "A Small-Area High-Performance 512-Point 2Dimensional FFT Signal-Chip Processor"29th European Solid-State Circuits Conference. 603-606 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] L.Karnan, N.Miyamoto, K.Maruo, K.Kotani, T.Ohmi: "Butterfly-Unit Based Programmable Computation Element Using Merged Module of Multiplication, Division and Square Root"The 2003 International Conference on Solid State Devices and Materials. 148-149 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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