2007 Fiscal Year Annual Research Report
リコンフィギュラブルコンピューティングシステムにおける高速計算方式の確立
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18300013
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
丸山 勉 University of Tsukuba, 大学院・システム情報工学研究科, 准教授 (00292532)
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| Keywords | リコンフィギュラブル / FPGA / 高速計算 |
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| Research Abstract |
本年度は、昨年度に引き続き、画像処理の高速化に関する問題を中心として、FPGA(Field Programmable Gate Array)による様々な高速化手法に関して研究を進めた。まず、2次元画像のデータを非連続的に参照する問題として、watershedアルゴリズムに基づく画像セグメンテーション問題の高速化を行った。連続的に参照する問題としては、K-meansクラスタリングアルゴリズムに基づくカラー画像のセグメンテーション問題と、大規模な画像データに対する大規模なフィルターの適用問題を扱った。また、本年度は、最新のCPUを持つパーソナルコンピュータを購入し、FPGAによる高速化の評価を行った。最新のCPUでは、128ビット幅のデータを8b×16個、16b×8個、32b×4個等と分割し、そられのデータに対して同一の演算を並列に行うことができる。また、複数(最大4個)のコアを持つため、それらの並列演算を4個同時に行うことも可能である。これまでにFPGAを用いて評価を行ってきた幾つかの問題に対して、CPUとFPGAの性能比較を行い、どの程度の回路規を用いることにより、どの程度の高速化が可能であるかを明らかにした。また、$2^N$の大きさの探索空間に対し、N個の演算ユニットを用いて最適解の探索を行う問題として、充足可能性問題の高速化の研究を行った。これらの問題に関して、論文誌および国際学会において発表を行うとともに、来年度の国際学会への投稿を行った。
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