2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15H00371
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
小野 雅晃 筑波大学, システム情報工学等技術室, 技術専門職員
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| Project Period (FY) |
2015
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| Keywords | FPGA / Zynq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究の目的 : 本研究では、Xilinx社のZynqを使用した学生実験用のソフトウェアとハードウェア性能比較実験装置を作製する。学生のソフトウェアとハードウェアの協調設計に関する理解を深める実験装置を製作することを目的とする。
研究方法 : Xilinx社のZynqチップを搭載した基板と、FPGA用ツールを搭載する超小型のパーソナルコンピュータを1つの箱にいれて実験装置とした。
Zynqチップを搭載したボードには、CMOSカメラを搭載して画像処理のための画像を取得できるようにした。
実験装置は2台分用意し、2台間をHDMIで接続した。そのため、実験装置2台において作業を分担することができた。
実験項目としては、画像のフィルタ処理を以下の条件で実行した時の実行時間を測定し、他の項目と比較した。
1. チューニング無しのソフトウェアで実行した場合
2. ソフトウェアのチューニングを実行した場合
3. ソフトウェア+SIMDエンジンを使用した場合
4. ソフトウェアをHLSでハードウェア(FPGA)にオフロードした場合
5. ソフトウェアをHLSでハードウェア(FPGA)にオフロードした場合
6. HDLでハードウェア(FPGA)に画像フィルタを実装した場合
これらの測定データを比較することによって、画像フィルタ処理において、ソフトウェアのみの場合、SIMDエンジンを用いたソフトウェアを使用した場合、ハードウェアにオフロードした場合などの性能の比較検討を行った。
更に、1台のカメラの情報をHDMIで接続し、もう片方のボードに転送して、自身のカメラデータと組にし、ステレオカメラとしてOpenCVで処理を行い、深度情報を得ることができた。
研究成果 : 設定した条件によるソフトウェア性能とハードウェアの性能の差を明らかにすることができた。なお、ステレオカメラの事項以外は、2016年3月9日に行われた第15回筑波大学技術職員技術発表会において、「ソフトウェアとハードウェア性能比較実験装置の開発」という題で発表を行った。
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