組込み用プロセッサ向けメモリアクセス機構の高機能化に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680356
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 尾上 孝雄 京都大学, 情報学研究科, 助教授 (60252590)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤田 玄 大阪大学, 先導的研究オープンセンター, 助手 (30304025) ; 泉 知論 京都大学, 情報学研究科, 助手 (30303887) ; 正城 敏博 大阪大学, 工学研究科, 講師 (30294036)
• Keywords: プロセッサ / 組込み / インタフェース / メモリ / マルチメディア / 画像処理

Research Abstract

本研究では,メディア処理向け高性能組込みシステムの実現に向けて,主に高速化アーキテクチャおよび低消費電力化の観点から研究を行った.画像コーデックシステムの高速化とその実現のための各種技術に関わる研究開発を行った.
画像コーデックシステムの高速化に関しては,汎用組込み用プロセッサによる画像処理アルゴリズム実行の解析結果を加味して,プロセッサ内部に高速実行可能な演算器を搭載し専用演算命令を追加すると共に,メモリアクセス機構に対して,画像や音声を効率よく処理する機能を追加し,マルチメディア処理がプロセッサコアに及ぼす性能劣化を低減させる手法を考案した.具体的にはTensilica社のXtensaプロセッサコアを用いて,プロセッサのコンフィギュレーションを変化させながら,メディア処理を実行するための並列演算命令を追加して高速化した.また,バーチャルチャネルメモリのチャネルレジスタを効率的に利用してベクトル化演算実行を行う機構を構築し,比較的大規模な単位の演算を高速化した.
この実現のための基盤技術として,
・画像・音声コーデックの低電力VLSI化設計
・低メモリバンド幅画像コーダの実装
・低電力オーディオデコーダの設計
・組込み向けハードウェア暗号アルゴリズム
・汎用処理向け並列アーキテクチャ
に関する研究開発も平行して遂行した.

Research Products

• [Publications] B.Y.Song,T.Onoye, et al.: "Low-power VLSI implementation by NMOS 4-phase dynamic logic"Trans.IPSJ. 41. 899-907 (2000)
• [Publications] 松村謙次,藤田玄,正城敏博 他: "医療用監視システムとその通信制御用LSIの設計"情報処理学会論文誌. 41. 962-969 (2000)
• [Publications] G.Fujita,T.Onoye, et al.: "VLSI implementation of a realtime wavelet video coder"Proc.Custom Integrated Circuits Conference. 1. 543-546 (2000)
• [Publications] Y.Mitsuyama,T.Onoye, et al.: "VLSI Implementation of Dynamically Reconfigurable Hardware-Based Cryptosystem"Symp.VLSI Circuits, Digest of Tech.Papers. 1. 204-205 (2000)
• [Publications] T.Izumi, et al.: "Array-based Mapping Algorithm of Logic Functions Into Plastic Cell Architecture"IEICE Trans.Fundamentals. E83-A. 2538-2544 (2000)