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2008 Fiscal Year Annual Research Report

多値双方向同時データ転送技術に基づく高速LDPCデコーダVLSIの開発

Research Project

Project/Area Number 18300012
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

羽生 貴弘  Tohoku University, 電気通信研究所, 教授 (40192702)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松本 敦  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (40455853)
夏井 雅典  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (10402661)
Keywords情報通信工学 / 高速伝送回路 / 情報システム / 誤り訂正符号 / 多値VLSI技術 / 非同期通信 / 2線符号 / LDPC符号
Research Abstract

完全並列型LDPCデコーダVLSIの高性能化技術として, 最終年度にあたる本年は, (1)バリアブル・ノードとチェック・ノード間データ転送を異なるステップ数で送付する「部分パイプライン方式」と(2)部分パイプライン方式をさらに徹底活用した「非同期双方向同時データ転送方式」の2方式について, 設計およびチップ試作を行い, その基本原理と有用性について評価した. (1)部分パイプライン方式では, まずノード間配線長のバラツキ度合いを抽出し, 最長配線の半分の配線長以上の配線にパイプラインレジスタを挿入し, 2ステップでデータが更新される形とし, それ以外の短配線にはレジスタは挿入せず, 1ステップでデータ転送を実行する形とする. この結果, LDPCデコーディングを10Gbps以上で実行できるシミュレーション結果を得た. また, 実チップも試作し, 原理動作を検証した. この成果の代表的なものして, 国際ジャーナルとして著名なIEEE Transaction on VLSIに採択されるに至った. (2)また, 非同期双方向同時データ転送方式に基づく高性能LDPCデコーダLSIについても, 設計および試作を行った. 非同期式制御では, 同期式制御におけるクロック信号が不要(クロックによる消費電力を削減できる)である反面, 従来までの非同期式制御では, 配線数が増大してしまう問題があった. 本グループでは, 同期式制御と比べて配線数が増大しない符号化方式を考案し, その有用性を確認した結果, 従来までの同期式完全並列型LDPCと同程度の性能を維持しながら, 電力消費を大幅に削減できることを明らかにした. この研究成果の代表的なものとして, 電子情報通信学会英文誌Cに採択・論文掲載されることが決定した.

  • Research Products

    (15 results)

All 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] High-Throughput Bit-Serial LDPC Decoder LSI Based on Multiple-Valued Asynchronous Interleaving Date of Evaluation2009

    • Author(s)
      Naoya Onizawa, Takahiro Hanyu, and Vincent C. Gaudet
    • Journal Title

      IEICE Trans. Electron (採録決定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of High-Throughput Fully-Parallel LDPC Decoders Based on Wire Partitioning2009

    • Author(s)
      Naoya Onizawa, Takahiro Hanyu, and Vincent C. Gaudet
    • Journal Title

      IEEE Trans. on VLSI Systems (採録決定)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高信頼電流モード多値集積回路技術とその応用2009

    • Author(s)
      白濱弘勝, 永井亮, 羽生青弓八
    • Organizer
      電子情報通信学会「多値論理とその応用」第二種研究会技術報告
    • Place of Presentation
      桐生
    • Year and Date
      2009-01-10
  • [Presentation] 多値データ転送に基づく高性能NoCの構成2009

    • Author(s)
      松本敦, 羽生貴弘
    • Organizer
      電子情報通信学会「多値論理とその応用」第二種研究会技術報告
    • Place of Presentation
      桐生
    • Year and Date
      2009-01-10
  • [Presentation] Systematic Design and Verification of Binary / Multiple-V alued Fused Logic Circuits2008

    • Author(s)
      Takashi Arimitsu, Tasuku Nagai, Masanori Natsui and Takahiro Hanyu
    • Organizer
      Proceedings of 2008 China-Korea-Japan Graduates Workshop on Electronic Information
    • Place of Presentation
      成都(中国)
    • Year and Date
      2008-10-30
  • [Presentation] Asynchronous Multiple-Valued Data Transfer and Its Application2008

    • Author(s)
      Tomoyoshi Funazaki, Naoya Onizawa, Atsushi Matsumoto and Takahiro Hanyu
    • Organizer
      Proceedings of 2008 China-Korea-Japan Graduates Workshop on Electronic Information
    • Place of Presentation
      成都(中国)
    • Year and Date
      2008-10-30
  • [Presentation] Asynchronous Data-Transfer Interface for an Interleaver in Fully-Parallel Low-Density Parity-Check Decoders2008

    • Author(s)
      Naoya Onizawa and Takahiro Hanyu
    • Organizer
      Proceedings of the 1st Student Organizing International Mini-Conference on Information Electronics Systems
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2008-10-16
  • [Presentation] Design of a Processing Element Based on Multiple-Valued Current-Mode Logic for a Many-Core Processor2008

    • Author(s)
      Hirokatsu Shirahama and Takahiro Hanvu
    • Organizer
      Proceedings of the 1st Student Organizing International Mini-Conference on Information Electronics Systems
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2008-10-16
  • [Presentation] 次世代VLSI向き多値回路の系統的設計2008

    • Author(s)
      夏井雅典, 羽生貴弘
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2008-09-12
  • [Presentation] 出力状態モニタリングに基づく電流モード多値順序回路の低消費電力化2008

    • Author(s)
      松浦貴史, 白濱弘勝, 夏井雅典, 羽生貴弘
    • Organizer
      第31回多値論理フォーラム
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2008-09-12
  • [Presentation] 出力状態モニタリングに基づく電流モード多値順序回路の低消費電力化2008

    • Author(s)
      松浦貴史, 白濱弘勝, 夏井雅典, 羽生貴弘
    • Organizer
      平成20年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集
    • Place of Presentation
      郡山
    • Year and Date
      2008-08-22
  • [Presentation] 電流モードsingle-track方式に基づく非同期データ転送の高速化2008

    • Author(s)
      大竹遥, 鬼沢直哉, 松本敦, 羽生貴弘
    • Organizer
      平成20年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集
    • Place of Presentation
      郡山
    • Year and Date
      2008-08-22
  • [Presentation] High-Level Synthesis of Asynchronous Circuits and Its Optimization2008

    • Author(s)
      Atsushi Matsumoto, Tomohiro Yoneda and Takahiro Hany
    • Organizer
      Proc. 17th International Workshop on Post-Binary ULSI Systems
    • Place of Presentation
      ダラス(アメリカ)
    • Year and Date
      2008-05-24
  • [Presentation] Design of High-Performance Quaternary Adders Based on Output-Generator Sharing2008

    • Author(s)
      H. Shirahama and T. Hanyu
    • Organizer
      Proceedings 38th IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic
    • Place of Presentation
      ダラス(アメリカ)
    • Year and Date
      2008-05-21
  • [Presentation] High-Speed Timing Verification Scheme Using Delay Tables for a Large-Scaled Multiple-Valued Current-Mode Circuit2008

    • Author(s)
      T. Nagai, N. Onizawa, and T. Hanvu
    • Organizer
      Proceedings 38th IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic
    • Place of Presentation
      ダラス(アメリカ)
    • Year and Date
      2008-05-21

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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