2000 Fiscal Year Annual Research Report
システムLSI向けカスタム化可能IPコアのアーキテクチャおよび設計支援技術の開発
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12358002
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
村上 和彰 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (10200263)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澤田 直 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助手 (70235464)
岩井原 瑞穂 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (40253538)
安浦 寛人 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (80135540)
大隈 孝憲 九州大学, 大学院・システム情報科学府, 日本学術振興会特別研究員
伊達 博 (財)九州システム情報技術研究所, 第1研究室, 研究員
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| Keywords | システムLSI / IPコア / 設計支援技術 / 設計最適化 / 低消費電力化 / 計算機アーキテクチャ / HW / SWコデザイン / 動的最適化 |
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| Research Abstract |
本研究では,システムLSI向けの「コアベース設計法」の確立を目的として,「カスタム化可能IPコア」のアーキテクチャ,設計法,カスタム化支援技術,等に関する研究を行っている。3年計画の初年度に当たる本年度は,主に以下の研究を遂行した。
1.カスタム化可能IPコアのアーキテクチャ・プラットフォーム,および,ハードウェア記述フレームワークの確立:カスタム化可能IPコアとしてプロセッサ自身およびプロセッサを補完するコプロセッサの2種類を対象として,それらをカスタム化可能とするための枠組み(フレームワーク)を確立した。具体的には,(i)プロセッサのデータパス巾およびメモリパス巾を設計時にカスタム化,(ii)プロセッサの命令レベル並列処理度を実行時にカスタム化,(iii)プロセッサの機能ユニットないしコプロセッサで実現すべき機能を設計時,コンパイル時,あるいは,実行時にカスタム化,することをそれぞれ可能とすることに成功した。
2.オンライン・プロファイリング技術の開発:上記のカスタム化を行うには,「カスタム化のためのヒント」を取得する必要がある。その1つの手法として,プロセッサ上でプログラムを実行する際の動的振舞いを観測して,各種のホットスポット(たとえば,頻繁に実行されるプログラムコード部分,頻繁に実行される命令列パターン,頻繁にアクセスされるデータ部分,等)を当該プログラム実行中に検出する「オンライン・プロファイリング」技術を開発した。
3.カスタム化支援技術の開発:上記で得られたヒント等を基にIPコアをカスタム化するための技術を開発した。具体的には,(i)出力品質を保証する範囲でプロセッサのデータパス巾およびメモリパス巾を縮小化する設計支援技術,(ii)性能と消費電力のトレードオフを取りながら活性化すべき機能ユニット数を実行時に制御する技術,(iii)頻繁に実行される命令列を1個の複合命令としてまとめ,それを実現するように機能ユニットの再構成ならびにプログラムコードの再変換を実行時に行う技術,等である。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] A.Inoue et al.: "Flexible System LSI for Embedded Systems and Its Optimization Techniques"Journal of Design Automation for Embedded Systems. 5・2. 179-205 (2000)
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[Publications] 林田隆則 ほか: "「プログラム実行の局所性」の活用法に関する検討"電子情報通信学会技術研究報告. CPSY2000-48. 65-72 (2000)
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[Publications] H.Yamashita et al.: "Variable Size Analysis and Validation of Computation Quality"Proc.of Workshop on High-Level Design Validation and Test (HLDVT'00). 95-100 (2000)
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[Publications] ウッディン・メスバ ほか: "パフォーマンスを考慮したデータパス幅の最適化手法"電子情報通信学会技術研究報告. VLD2000-86. 101-106 (2000)
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[Publications] H.Yasuura: "Towards the System LSI Design Technology"IEICE Transactions on Fundamentals. E84-A・1. 91-97 (2001)
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[Publications] K.Murakami et al.: "Trends in High-Performance, Low-Power Processor Architectures"IEICE Transactions on Electronics. E84-C・2. 131-138 (2001)
