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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Response Prediction for Packet Processing Caches

Research Project

Project/Area Number 18K18022
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

八巻 隼人  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (20782197)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsインターネットルータ / パケット処理キャッシュ / 省電力 / 高スループット / TCAM
Outline of Annual Research Achievements

2020年度においては,研究計画に従い,提案手法実装時のハードウェアコストの見積りを主目的として研究を進めるとともに,本研究の全体的な成果をまとめ,論文誌等への投稿を行った.
2020年度の研究的な成果としては,本研究で提案するパケット予測処理機構をASIC(Application Specific Integrated Circuit)と呼ばれる専用ハードウェアへ実装した際の,各コンポーネントや全体的な回路規模を見積もったことが挙げられる.なお,本研究実施においては,研究計画に記載したFPGA(Field Programmable Gate-Array)への実装ではなく,ASICへの実装を想定した.これは,コアルータ に用いられるハードウェアとしてFPGAよりもASICが一般的なためである.ASICをターゲットとしたハードウェア回路の見積もりが可能なSynopsys Design Compiler O-2018.06-SP4および45nm Free PDK OSU Libraryを用いて,Verilog-HDLにより提案機構を実装した結果,提案機構はPPC全体の1%程度のハードウェア量により実装できることが示された.
以上の研究内容と前年度までの研究成果を踏まえ,本研究実施により得られた全体的な研究成果を論文にまとめ,複数の論文誌へと投稿した.その結果,最終的な成果としてインパクトファクタ1.319の著名な国際論文誌であるInternational Journal of Communication Systemsを含む4本の論文誌採択に至った.
当初の研究計画に対して,本研究は想定以上の研究成果が得られたといえる.近年登場した多階層PPCへパケット予測処理機構を適用することで,単一のPPCよりも更に高い効果が得られることが明らかとなった.

  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] RPC: An Approach for Reducing Compulsory Misses in Packet Processing Cache2020

    • Author(s)
      Yamaki Hayato、Nishi Hiroaki、Miwa Shinobu、Honda Hiroki
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems

      Volume: E103.D Pages: 2590~2599

    • DOI

      10.1587/transinf.2020EDP7035

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effective cache replacement policy for packet processing cache2020

    • Author(s)
      Yamaki Hayato
    • Journal Title

      International Journal of Communication Systems

      Volume: 33 Pages: e4526~e4526

    • DOI

      10.1002/dac.4526

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hybrid Memory Design for High-Throughput and Low-Power Table Lookup in Internet Routers2020

    • Author(s)
      Yamaki Hayato
    • Journal Title

      International Journal of Advanced Computer Science and Applications

      Volume: 11 Pages: 61~69

    • DOI

      10.14569/IJACSA.2020.0110608

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient Cache Architecture for Table Lookups in an Internet Router2020

    • Author(s)
      Yamaki Hayato
    • Journal Title

      International Journal of Advanced Computer Science and Applications

      Volume: 11 Pages: 664~672

    • DOI

      10.14569/IJACSA.2020.0110581

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Routing/ARP/ACL/QoSごとのテーブル分離パケット処理キャッシュ2021

    • Author(s)
      長田大樹,田中京介,八巻隼人,三輪忍,本多弘樹,五島正裕
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 2021-ARC-244

URL: 

Published: 2021-12-27  

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