Design and Implementation for Parallelization of Embedded Control Systems on Multi- and Many-Core Processors

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H02800
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Software
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Edahiro Masato 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (50578854)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 道木 慎二 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10273260) ; 安積 卓也 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (40582036) ; 中本 幸一 兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 教授 (70382273)
• Research Collaborator: HONDA Shinya
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 組込みシステム / 制御システム / マルチコア / 並列化 / シミュレーション

Outline of Final Research Achievements

In this research, in order to establish a highly parallel embedded control system design and implementation method for the multi-many-core processor that mounts multiple processors on one semiconductor chip, we made four achievement: (a) established a control algorithm to realize high parallelism, (b) established a cross-layer design method, which is a co-design method between control and parallel software design, aiming at higher multi-core utilization, and demonstrated it in an actual environment with awareness of vehicle control, (c) proposed a method for minimizing the maximum execution time in parallelization for model-based development, and (d) proposed a method for high-speed embedded control simulation using PCs.

Free Research Field

組込みシステム向け並列化設計技術および組合せ最適化

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

IoT社会においては高性能制御を機器に組み込むニーズが増大するが，機器内では電力制約によりプロセッサ動作周波数を上げることができず，マルチコアプロセッサによる高性能化に期待が高まっている．この実現には制御ソフトウェアの並列化が必須であるが，従来の制御アルゴリズムは並列化が困難であり，マルチコアを有効に利用することができなかった．本研究において実現した，制御アルゴリズム，制御-実装協調設計手法および設計自動化技術は，マルチコア向け組込み制御ソフトウェアの設計生産性向上を可能にする．