2020 Fiscal Year Research-status Report
ムーアの法則破綻後のマイクロプロセッサの高性能化・低電力化に関する研究
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20K11732
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
安藤 秀樹 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40293667)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マイクロプロセッサ / スーパスカラ方式 / 発行キュー / リオーダバッファ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在のマイクロプロセッサでは、高い性能を達成するため、命令をプログラム順ではなく、実行できる命令から順不同で実行している。この役目を果たしているハードウェアが発行キュー(IQ: issue queue)とリオーダバッファ(ROB: reorder buffer)である。これまで、商用プロッサでは，性能を向上させるためにこれらのハードウェアのサイズを拡大してきたが、単に拡大すると遅延や電力が増加し、クロック速度を低下させたり、チップの冷却限界を超える等するため、LSI製造技術の進歩が不可欠であった。しかし、LSI製造技術の進歩(ムーアの法則)は終わりに近づいてきた。本研究では、LSI製造技術に頼らず、これらのハードウェアのサイズを、遅延や電力の増加なく拡大する方式を提案するものである。
本年度は、IQを構成する最も大きな回路であるエイジ論理を、機能を維持したまま大幅に縮小する方式を考案し、シミュレータに実装し、評価を開始した。エイジ論理を縮小できれば、その余裕によりIQ全体を拡大できる。現在の所、良好な結果を得ており、さらなる評価・検討を行う予定である。
もう1つの研究テーマは、ROBの電力削減である。方式を考案し、回路シミュレータにより電力評価を部分的に行った。これまでのところ、結果は良好ではあるものの、研究過程において、アーキテクチャ上の方式ではなく、回路的に電力を削減する方法を思いつき、比較評価を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ROBの電力削減について，他の方法を思いつき，それとの比較検討しているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
IQの研究については，評価を終了させ，来年度成果を発表したい．
ROBの研究については，比較評価の結果，方向性を再検討する必要があるかもしれない．アイデアを他のハードウェアへ応用することも十分可能であり，それについても考える．
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| Causes of Carryover |
国内での学会発表のための出張が、新型コロナの影響で必要なくなったため（学会がオンラインになったから）。次年度、成果を出し、論文を発表する際に必要な英文校正費用にあてたい。
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