2021 Fiscal Year Research-status Report
アプリケーションドメイン指向型コンピューティング基盤技術の研究
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20K11738
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
密山 幸男 高知工科大学, システム工学群, 教授 (80346189)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | プロセッサ / アプリケーションドメイン / アクセラレータ / 再構成可能アーキテクチャ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、再構成可能ハードウェアとアクセラレータをホストプロセッサの拡張命令を実現する要素と位置づけ、さらにアプリケーションドメインを特化することで、再構成可能アーキテクチャ、アクセラレータ、ホストプロセッサの最適な組合せの探求により、高性能・高エネルギー効率・高柔軟性を実現するコンピューティング基盤の提案を目的としている。
本研究目的を達成するため、令和3年度はターゲットアプリケーションの検討・設計を進めつつ、SoC設計環境の構築に取り組んだ。まず、ターゲットアプリケーションについては、これまで研究をすすめてきた機械学習向けアクセラレータの搭載を想定しながらも、教師あり学習だけでなく強化学習についても注目し検討を行った。さらに、新たな重み学習手法についても検討を進めている。また、消費電流を測定可能な評価用FPGAカスタムボードを用いて、再構成可能デバイス上に実装した対象回路の消費電力測定手法を確立した。次に、SoC設計環境については、オープンソースプラットフォームを利用するべく研究を進めた。ホストプロセッサにRISC-Vを採用するオープンソースSoC設計プラットフォームは複数公開されている。これらの設計プラットフォームから本研究目的の達成に有効なものを採用することを考え、比較評価を行いつつ設計環境の構築に取り組んだ。ところが、OSやツールのバージョン依存性等に起因する多くの問題を解決するために想定以上の時間を要しただけでなく、設計者の利便性向上を狙って作り込まれた設計プラットフォームであるが故にSoC設計の自由度が制限されることが多く、オープンソースプラットフォームを用いて本研究で目指すSoC開発を行うことの困難さが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
アプリケーションの検討・設計についてはおおむね順調に進展しているが、SoC設計環境の構築については多くのエフォートを割いたにも関わらず期待する成果が得られなかったため、研究計画全体としてはやや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
アクセラレータ設計ならびにSoCアーキテクチャの検討は予定通りすすめる。設計環境についてはこれまでのオープンソースプラットフォームの採用方針から変更するが、この遅れを挽回すべく、実機評価による有効性の確認を最優先目標にして研究計画を推進する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍で当初予定していた旅費支出がなかったために次年度使用額が生じた。実機評価環境の構築等に充当し、研究目的の達成に向けて有効利用する。
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