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冗長数系に基づく高性能データパスの自動合成システム

Research Project

Project/Area Number 16700046
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Computer system/Network
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

本間 尚文  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (00343062)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords計算機システム / システムオンチップ / VLSI設計技術 / 算術アルゴリズム / 冗長数系 / ハードウェアアルゴリズム / データパス / 算術演算回路 / 回路合成 / 並列加算 / グラフ
Research Abstract

平成17年度は以下の2項目について研究を行った.
1.平成16年度に引き続き,CTDに基づく高性能冗長2進加算器の設計環境を開発した.本年度は,まず,CTD変数の2値符号化方式を開発した.入出力変数には,2進数と冗長2進数のインターフェースを考慮し,正負信号による表現や符号絶対値表現に基づく2値符号化方式を検討した.一方,最大3値をとる内部変数には,ハードウェア上での配線数や面積を最小にするため,3値のCTD変数を2ビット,2値のCTD変数を1ビットで表す最短符号化方式を網羅的に検討した.次に,CTDから得られた2値論理をHDLで記述する方式を回路実装技術に応じて開発した.ここでは,ASICによる実装を想定し,クワイン・マクラスキ法により導出した最小論理和形による記述方式を検討した.冗長2進加算器1桁分の2値論理変数は高々10個程度なため,クワイン・マクラスキ法における最小被覆問題には,Petrick法に基づく厳密解法を適用した.以上の開発には,本年度に計上した科学技術計算ソフトウェアを使用した.
2.開発したシステムを用いて,様々なテクノロジをターゲットとした冗長2進加算器の合成実験を実施した.具体的には,ROHMO0.35μmおよび日立0.18μm CMOSテクノロジ(VDECを通して利用可能)をターゲットとして実験をおこなった.実験では,ハードウェア記述言語にVHDLを使用し,論理合成および性能評価にDesign Compiler(Synopsys Inc.)を利用した.実験結果から,各ターゲットにおける最適な合成条件を考察した.また,合成された回路構造および合成時間から,提案する設計手法の有効性を評価した.さらに,任意の冗長数系に基づく並列加算器合成へ拡張するための理論的考察を行った.

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2005 2004

All Journal Article (9 results)

  • [Journal Article] Graph-Based Representation for Analyzing Fast Addition Algorithms2005

    • Author(s)
      Naofumi Homma
    • Journal Title

      Proc.of the 7th International Symposium on Representations and Methodology of Future Computing Technologies

      Pages: 52-57

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Design of Multiple-Valued Logic Circuits Using Graph-Based Evolutionary Synthesis2005

    • Author(s)
      Masanori Natsui
    • Journal Title

      Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing 11・5-6

      Pages: 519-544

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Multiplier Module Generator Based on Arithmetic Description Language2005

    • Author(s)
      Naofumi Homma
    • Journal Title

      Proc.of the IP Based SoC Design Conference & Exhibition

      Pages: 207-212

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Counter Tree Diagramに基づく冗長加算器の系統的設計手法--冗長2進加算器設計の例2004

    • Author(s)
      本間尚文
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌 45・5

      Pages: 1279-1288

    • NAID

      110002712177

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Graph-Based Approach for Synthesizing Arithmetic Circuits2004

    • Author(s)
      Naofumi Homma
    • Journal Title

      Proceedings of the 13th International Workshop on Post-Binary ULSI Systems

      Pages: 25-32

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Systematic Approach for Analyzing Fast Addition Algorithms Using Counter Tree Diagrams2004

    • Author(s)
      Naofumi Homma
    • Journal Title

      Proceedings of the 2004 IEEE International Symposium on Circuits and Systems

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Multiplier Block Synthesis Using Evolutionary Graph Generation2004

    • Author(s)
      Naofumi Homma
    • Journal Title

      Proceedings of the 2004 NASA/DoD Conference on Evolvable Hardware

      Pages: 79-82

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Counter Tree Diagrams for Redundant Adder Design2004

    • Author(s)
      Naofumi Homma
    • Journal Title

      Proceedings of the 2004 International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Arithmetic Description Language and Its Application to Parallel Multiplier Design2004

    • Author(s)
      Naofumi Homma
    • Journal Title

      Proceedings of the 12th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies

      Pages: 319-326

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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