内部構造が可変な汎用コプロセッサシステムおよびその最適化コンパイラに関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07458060
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 渡邉 勝正 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (60026078)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高木 一義 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (70273844) ; 國島 丈生 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (20263436) ; 木村 晋二 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (20183303)
• Keywords: ハードウェア / ソフトウェア協調設計 / コデザイン / FPGA / エミュレーション / コプロセッサ / 論理合成

Research Abstract

本研究では、任意の回路を実現でき、計算機のプロセッサと協調動作できる汎用コプロセッサ(General Purpose Coprocessor,GPCP)の研究を行なった。平成7年度は、主として以下の研究を行なった。まず汎用コプロセッサの構成に関する研究として、Sun ワークステーションのSBusに結合して動作する汎用コプロセッサGPCP-SSを実現し、評価を行なった。構成については、50MHzで動作する内部バスを設け、可変回路部を構成するFPGA4個をそれへ結合した。またFPGA間を完全グラフ結合した。これにより、データ転送はバスで、それ以外の制御線は完全グラフ網で行なうことができるようになった。主記憶へのアクセスの関しては、1MByteのキャッシュを装備し、バスネックが低減できることを確認した。またGPCP-SSを組み込んだシステムでハードウェアとソフトウェアの協調動作が行なえることを確認した。内部バスに関しては、バスをFPGAが結合されているものと、キャッシュが結合されているものの二つに分けることで、GPCP-SS内部でのバスネックを低減できることを示した。つぎに、システム記述言語およびその処理系に関する研究に関して、計算機の上で実行される種々の応用システムの記述を行うために、より高いレベルでハードウェアとソフトウェアを含むシステムの機能を記述するための言語についての調査研究を行なった。そして、応用システムの記述言語としてC言語を採用し、C言語で記述された応用システムから、ハードウェア実行するモジュールとソフトウェア実行するモジュールへ自動的に分割する手法の研究を行なった。現在C言語のプログラムをハードウェア記述言語へ変換するシステムの試作を行なうと同時に、C言語で記述された関数モジュールのハードウェア化時のハードウェア量の評価と実行速度の評価に関する研究を行なっている。

Research Products

• [Publications] 伊藤,康史: "汎用コプロセッサGPCP-SSの実現と評価" 信学技報VLD95-100. 87-94 (1995)
• [Publications] 雪下,充輝: "ハードウェア/ソフトウェア協調設計システム" 情報研報DA 78-21. 127-132 (1995)