1996 Fiscal Year Annual Research Report
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
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07458060
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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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)
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| 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)
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| Keywords | 汎用コプロセッサ / FPGA / ハードウェア / ソフトウェアコデザイン / ハードウェア / ソフトウェア協調設計 / 高位合成 / ハードウェア記述言語 / 並列化コンパイラ / Cコンパイラ |
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| 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)のハードウェアおよびその上で実行するハードウェアモジュールの自動生成に関する研究を行なった。平成7年度は、主として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。ついで平成8年度はGPCP-SS上で動作するハードウェアモジュールの自動生成法に関する研究を主に行なった。GPCP-SS上のハードウェアモジュールは50MHzのクロックに同期して動作する。また、FPGAで実現されるので、タイミングに関する制約が非常にきびしい。そこで、ハードウェア/ソフトウェアコデザインの手法を用いて、C言語からハードウェアモジュールを自動生成する手法を開発し、プロトタイプシステムを実現した。本システムはC言語のプログラムを入力とし、プログラムを解析することによりCPU上のソフトウェアで実現する部分とGPCP-SS上でハードウェア実現する部分とを自動識別し、各モジュールを自動生成する。ハードウェアモジュール生成時の最適化については、C言語レベルの変数のビット幅の縮小機能と、50MHzでの動作を保証するタイミング制約保証機能などがある。また、算術演算、論理演算についてはFPGA向きの算術演算器を自動生成できるような機能を有している。一方、ソフトウェア部の生成については、ハードウェアモジュールを制御し、主記憶上のデータの管理などを行なうソフトウェアを自動生成する機能を有している。現在本システムを用いて具体的な応用プログラムについて評価を行っている。
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[Publications] 木村晋二、平尾誠、高木一義、渡邉勝正: "マルチクロック演算を考慮した論理回路のタイミング解析" 電子情報通信学会VLD研究会. VLD96-33 No.201. 53-58 (1996)
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[Publications] 伊藤康史、平尾誠、木村晋二、渡邉勝正: "汎用コプロセッサGPCP-SSのハードウェア/ソフトウェア協調設計のためのコンパイラ" 情報処理学会DAシンポジウム'96論文集. 123-128 (1996)
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[Publications] 伊藤康史、平尾誠、高木一義、木村晋二、渡邉勝正: "汎用コプロセッサを有する計算機システムのためのハードウェア/ソフトウェア協調設計手法" 電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集. A-66. (1996)
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[Publications] 平尾誠、伊藤康史、高木一義、木村晋二、渡邉勝正: "汎用コプロセッサのための最大遅延を保証するハードウェア設計手法の提案" 電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集. A-67. (1996)
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[Publications] 伊藤康史、平尾誠、高木一義、木村晋二、渡邉勝正: "汎用コプロセッサのDNAを用いたハードウェア/ソフトウェア協調動作法およびそのハードウェア部の最適化法について" 電子情報通信学会ICD研究会/VLD研究会. VLD96-98(ICD96-208)No.556. 17-22 (1997)
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[Publications] Shinji Kimura,Mitsuteru Yukishita,Yasufumi Itoh,Akira Nagoya,Makoto Hirao,Katsumasa Watanabe: "A Hardware/Software Codesign Method for a General Purpose Reconfigurable Co-Rrocessor" Proceedings of 5th IEEE International Workshop on Hardware/Software Codesign. (1997)
