Development of Universal Processor Core IP with Area and Power Efficiency

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H04077
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 60040:Computer system-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Hidetsugu Irie 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (50422407)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂井 修一 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (50291290) ; 塩谷 亮太 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (10619191) ; 門本 淳一郎 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (10909386)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: プロセッサ / 計算機アーキテクチャ / コンパイラ / マイクロアーキテクチャ / グリーンコンピューティング / ASIC / FPGA / チップ試作

Outline of Final Research Achievements

In this project, we conducted research and development of a new computer architecture, "STRAIGHT," which dramatically improves the power efficiency and performance of processors.STRAIGHT is a unique computer architecture that differs from conventional RISC computers in that it does not cause register overwriting. In this project, we have comprehensively developed STRAIGHT from the instruction set, compiler, micro-architecture, and actual chip, and confirmed high-performance execution on a prototype chip fabricated in TSMC's 28nm process. The results are open to many users and companies for trial/practical use.

Free Research Field

コンピュータシステム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究はCPUをはじめとするあらゆるプロセッサの効率化に資する新しいコンピュータアーキテクチャとして，オペランドを距離で表現する命令セットの具体例を明らかにし，あたらしいクラスのコンピュータアーキテクチャの基礎技術確立および性能・設計上の優位点を明らかにしたものである．成果には実用的な命令セット仕様，C言語およびC++言語に対応したコンパイラ，実行モデルシミュレータ，さらに28nmプロセスによる高性能実チップが含まれ，基本アセットは公開にされて使用可能な状態となっている．