2012 Fiscal Year Annual Research Report
ディペンダビリティを備えた高性能ＦＰＧＡアーキテクチャに関する研究
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23300017
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
飯田 全広 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (70363512)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末吉 敏則 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (00117136)
尼崎 太樹 熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (50467974)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ディペンダブル・コンピューティング / 電子デバイス・機器 / FPGA / リコンフィギャラブルシステム / ハードエラー検出 / ハードエラー回避 / LSIテスト |
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| Research Abstract |
ディペンダビリティを備えた高性能FPGAアーキテクチャに関する研究に関し，本年度
における成果についてまとめる．
1. COGREとsubBLEを用いたクラスタ構造の最適化：アプリケーション実装時の論理クラスタ内における論理セルの入力信号の出現傾向に着目し，論理セルの入力ピンの共有を行う小面積な論理クラスタ構造を提案した．また，このsubBLEと先行研究であるCOGREを組み合せることで，より小型なクラスタ構造の検討を行った．COGREとLUTを同一のクラスタ内に混載させることで，COGRE の課題の1 つであった実装できない論理への対応も可能である．
2. 新規配線ツールの開発：新規配線ツールとしてEasyRouterの開発を行い，従来のFPGA設計フローとVLSI設計フローをリンクさせたFPGA IP用の設計フローを提案した．EasyRouterは新しいFPGAアーキテクチャを短期間で簡単にモデリングすることができる．また，現在のVLSI技術では簡単に実装することができないFPGAアーキテクチャに対しても，EasyRouterは高速な性能解析を実現することができる．また，提案したFPGA設計フローを3つの異なったデバイスで評価することにより，その性能と拡張性を示すことができた．
3. FPGA の故障耐性手法：FPGAのハードエラー耐性手法を確立するために，ハードエラーの検出および回避手法についての提案を行った．回避手法の方ではCAD ツールによる回避とアーキテクチャによる回避の2通りの方法を提案した．CADツールによる回避では，検出レベルに合わせた回避ができるようにタイルレベル回避とマルチプレクサレベル回避の2通りの回避を行った．回避時間・回避成功率・回避後の回路性能の評価を行った結果，配線部分のハードエラーではマルチプレクサレベルでの回避が有効であるという結論を得た．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の主要４研究項目（基本論理セルアーキテクチャの研究，高信頼化手法の研究，テスト容易化設計の研究，EDAツールの研究）に対して，本年度は４項目で具体的な成果があがっており，来年度の試作に向けた準備が整った．
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| Strategy for Future Research Activity |
特に問題なし．研究計画に従って遂行する．
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