2017 Fiscal Year Research-status Report
閾値電圧制御による低消費電力FPGAの設計・評価環境の開発
| Project/Area Number |
16K00089
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
片下 敏宏 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90500215)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小池 帆平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級研究員 (00215146)
日置 雅和 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (40371067)
堀 洋平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (60530368)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | FPGA / 電力評価 / 評価プラットフォーム / 回路実装 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成２９年度の実施計画は，１．消費電力評価プラットフォームの改良，ならびに，様々な回路を実装した動作，速度，電力の評価，２．実利用システムに向けたプロトタイプボードによる，改良案の検討，であった．
１．においては，(1)プラットフォーム上で静的な消費電力の測定に加え，検証対象の回路へ疑似乱数回路による入力と外部市販FPGAによる出力値の検証ハードウェア，供給電源電圧・動作クロックの制御機構を備えたソフトウェアの改善し，コンフィギュレーション，動的な消費電力の測定や測定の自動化を可能とした．さらに，改善したプラットフォームを利用してFlexPowerFPGAへ掛け算回路，AES暗号S-box回路などの演算回路などを実装した際の性能評価を行った．また，本研究についての論文執筆，投稿から採録に至った．
２．においては，実利用システムには周辺回路の消費電力が課題となった．項目(1)の実験においてFlexPowerFPGAへAES暗号のS-box回路といった内部信号の遷移が高い回路の動的な消費電力でも数十mW程度と低く，これに対して，負電圧をはじめとする電源生成回路，通信回路，コンフィギュレーションコントローラの電力が高く市販されている部品の組み合わせにより解決するには至らなかった，これらの低消費電力化は本研究のスコープには含んでおらず，結果としてシステム全体で低消費電力化することが課題となった．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
デバイスの消費電力の評価プラットフォーム改善，動作，速度，電力の評価においては，論文採録に至り，一定の成果を満たすことができた．一方，実応用のボードの改善においては，システムとしての改善に至らなかった．
以上の理由より，おおむね順調に進展していると判断した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
0.9～1.0Vにて動作する市販の小規模デバイスをFlexPowerFPGAと同様に評価できる治
具ボードを開発し，平成２９年度に実施した動作，速度，電力の評価を行う環境を構築し，比較評価を実施する．治具ボードの開発に至らなかった場合は，市販開発ボードによる評価を試みる．
|
| Causes of Carryover |
（理由）平成２９年度に論文投稿・採録の費用を充当し，また，実利用ボードの改善について課題が残ったため．
（使用計画）市販FPGAの評価用治具ボードの開発，もしくは，評価開発ボードの調達に利用する．
|
