2019 Fiscal Year Annual Research Report
3次元積層技術を応用した粗粒度再構成可能デバイスの研究
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19J21493
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
小島 拓也 慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | CGRA / 再構成可能デバイス / TCI / チップ間無線通信 / 多目的最適化 / システムシミュレータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
粗粒度再構成可能デバイス(CGRA: Coarse-Grained Reconfigurable Architecture)は高い柔軟性を持ち、エネルギー効率に優れる。このことから、IoTデバイスや組み込み機器としての利用が期待されている。本研究では、CGRAとチップ間無線通信技術であるTCIを組み合わせることで、幅広い利用用途、動作要求に応えるデバイスの提案を目指している。
本年度はCGRA向けのアプリケーションマッピング最適化手法の検討と、これを可能にするフレームワークの整備に着手した。最適化手法に関しては多目的最適化が可能なアルゴリズムを考案し、様々なシチュエーションを想定した最適化が可能になった。さらに、提案した手法が実チップにおいても有効であるかを設計の異なる複数の実チップを用いて確認した。この成果は現在論文誌へ投稿中である。
さらに、MIPS R3000命令セット互換のCPUをホストコントローラとして、CGRAチップを複数枚積層したシステムシミュレータの開発にも着手した。これによって、チップ間のデータ転送能力、チップ内のメモリサイズなどをパラメータ化でき、システムの設計探索が可能となる。これによって、Verilogをはじめとするハードウェア記述言語を用いなくても、システムの構成を変更した場合の評価が容易にかつ高速に行えるようになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度は次年度以降での研究が円滑に進められるよう、コンパイラおよびハードウェアレベルの最適化手法、積層システムのシミュレータの整備に取り組んだ。当初、この両者を達成するのにはより多くの時間を見込んでいたものの、オープンソースソフトウェアや有用なライブラリの選定を入念に行ったため、本年度中にアイディアを形にすることが可能となった。本年度中に得られた成果は国内外多くの研究会、学会で報告を行っており、特に提案した最適化手法に関しては高い評価を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に整備したフレームワークとシミュレータを用いて、(1)新しいより柔軟性の高いCGRAの設計探索と実装、(2)CPUを含めたシステムレベルでの最適化手法の検討に着手する。新たに設計したCGRAに大きな改善が認められれば、実チップ化を行い、その評価を予定している。
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