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ハードウェアの動的再構成機能を積極的に利用する計算パラダイムの探求

Research Project

Project/Area Number 16700067
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Computer system/Network
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

山下 茂  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (30362833)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2006: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2004: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords再構成可能アーキテクチャ / ビットシリアルアーキテクチャ / オンライン資源管理 / 配置配線 / SAT / アクティブソフトウェア / 論理設計 / 例外処理検出 / 粗粒度アーキテクチャ / 連立方程式 / 省配線領域アーキテクチャ / 動的再構成アーキテクチャ
Research Abstract

本研究では、動的に機能を書き換えられれるハードウェアの可能性を追求するために、新しいアーキテクチャ、設計手法、利用方法など様々な面について新しい知見を得ることを目指している。今年度はこれらに関して、以下のような研究を進めた。
1.SATを再構成可能なデバイスで解く効率の良い手法の開発
ソフトウェアSATソルバはnonchronologicalバックトラッキング、clauseレコーディングを用いて、大幅な速度増加を実現している。しかしながら、これらの手法は複雑な処理を必要とするため、多くのハードウェアSATソルバでは実装されていない。そこで、これらの手法を複雑な処理を用いずに動的ハードウェアで実装する方法を提案した。EDAに関する問題において現在のソフトウェアSATソルバに比べ32-197倍の処理速度増加を見積もる事ができた。
2.1ビットプロセッサアレイ向け再構成可能1ビットプロセッサアレイ向けのハード・ソフト協調設計
リコンフィギュラブルアーキテクチャ向けのHW/SW分割手法に関しては、既に多くの研究が行われている。しかし、1ビットプロセッサアレイ向けのHW/SW分割手法には、従来の手法をそのまま適用することはできない。そこで、ヒューリスティックなアルゴリズムを用いた1ビットプロセッサアレイ向けHW/SW分割手法を提案した。提案手法は、1ビットアーキテクチャではパイプラン処理が可能であることを考慮して、ハードウェアではパイプライン処理が可能であることをスケジューリングのコスト計算に勘案することにより従来手法よりも効率的なスケジューリングを可能とした。
これらの研究成果を踏まえて、今後更なる研究を進め、動的再構成可能なデバイスの利用方法を明らかにすることを目指す。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (18 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] A hardware SAT solver using non-chronological backtracking and clause recording without overheads2007

    • Author(s)
      S.Hiramoto
    • Journal Title

      Proc. of 3rd International Workshop on Applied Reconfigurable Computing ARC2007

      Pages: 343-349

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    • Author(s)
      M.Tomono
    • Journal Title

      IEICE Trans. Fundamentals Vol. E89-A, No. 12

      Pages: 3416-3426

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  • [Journal Article] Online task placement for partially reconfigurable FPGAs using I/O routing information2006

    • Author(s)
      M.Tomono
    • Journal Title

      Proc. of Conference of Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies SASIMI2006

      Pages: 342-349

    • Related Report
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  • [Journal Article] Decision Diagram Data Structure to Represent Quantum Circuit2006

    • Author(s)
      S.Yamashita
    • Journal Title

      IEICE Technical Report VLD2006-58

      Pages: 41-46

    • NAID

      110005717335

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    • Author(s)
      A.Okazaki
    • Journal Title

      IPSJ SIG Technical Report 2006-ARC-170

      Pages: 13-18

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  • [Journal Article] Online FPGA Placement using I/O Routing Information2006

    • Author(s)
      M.Tomono
    • Journal Title

      IEICE Technical Report VLD2006-1

      Pages: 1-6

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      S.Yamashita, K.Tanaka, H.Takada, K.Obata, K.Takagi
    • Journal Title

      Proc.of ASP-DAC 2006 ASP-DA-C 2006

    • NAID

      110004082734

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      N.Nakai, M.Nakanishi, S.Yamashita, K.Watanabe
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      Proc.International Conference on Engineering of Reconfigurable Systems and Algorithms ERSA 2005

      Pages: 225-231

    • NAID

      110003295373

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      M.Tomono, M.Nakanishi, S.Yamashita, K.Watanabe
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      電子情報通信学会技術研究報告 RECONF2005-73

      Pages: 7-12

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    • Author(s)
      渡邉勝正, 井上晶広, 伴野充, 蔵川圭, 中西正樹, 山下 茂
    • Journal Title

      コンピュータソフトウェア Vol.22 No.3

      Pages: 76-91

    • NAID

      110008016661

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      K.Tanaka, S.Yamashita, Y.Kambayashi
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      IEICE Trans.Fundamentals Vol.E88-A No.4

      Pages: 1039-1046

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      S.Yamashita
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      Pages: 1-7

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      M.Tomono, M.Nakanishi, S.Yamashita, K.Watanabe
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      Proc.of the 10th Asia and South Pacific Design Automation Conference ASP-DAC 2005

      Pages: 1248-1251

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    • Author(s)
      中井伸郎, 中西正樹, 山下茂, 渡邉勝正
    • Journal Title

      電子情報通信学会,信学技法 SLDM2005-1

      Pages: 7-12

    • NAID

      110003295373

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    • Author(s)
      渡邉勝正, 井上晶広, 山田洋平, 中西正樹, 山下茂
    • Journal Title

      電子情報通信学会ソフトウェアサイエンス研究会信学技報 SS2004-34

      Pages: 1-6

    • NAID

      110003277239

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      2004 Annual Research Report
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    • Author(s)
      Shigeru Yamashita, Katsunori Tanaka, Hideyuki Takada
    • Journal Title

      電子情報通信学会VLSI設計技術研究会信学技報 VLD2004-87

      Pages: 157-162

    • NAID

      10014297077

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 耐タンパCPUによるプログラム実行の証明2004

    • Author(s)
      岡崎篤也, 中西正樹, 山下茂, 渡邉勝正
    • Journal Title

      情報処理学会研究会報告CSECコンピュータセキュリティ Vol.2004, No.75

      Pages: 165-170

    • NAID

      110003296477

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] CPUによるマルウェアコードの実行防止2004

    • Author(s)
      岡崎篤也, 中西正樹, 山下茂, 渡邉勝正
    • Journal Title

      コンピュータセキュリティシンポジウム2004 CSS2004

      Pages: 421-426

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] マイクロプロセッサ、ノード端末、コンピュータシステム及びプログラム実行証明方法2005

    • Inventor(s)
      岡崎, 中西, 山下, 渡邉
    • Industrial Property Rights Holder
      岡崎, 中西, 山下, 渡邉
    • Industrial Property Number
      2005-013190
    • Filing Date
      2005-01-20
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      2004 Annual Research Report

URL: 

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

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