2014 Fiscal Year Annual Research Report
データ表現の工夫による高性能・高信頼浮動小数点演算器アレイに関する研究
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24300019
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高木 直史 京都大学, 情報学研究科, 教授 (10171422)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 一義 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (70273844)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 算術演算回路 / 演算器アレイ / オンライン誤り検出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
科学技術計算等、膨大な演算を伴う処理を電力効率よく、高速に行える計算機構として期待されている、浮動小数点演算器アレイについて、アレイ内でのデータの表現法を工夫することにより、高性能、高信頼の浮動小数点演算器アレイを構成する手法を開発することを目的として研究を進めた。平成26年度には、具体的には以下の研究を行い、成果を得た。
IEEE754-2008浮動小数点演算標準において正確に丸めることを推奨されている関数の値を倍精度で求めるには、計算を４倍精度程度で行う必要があるが、４倍精度浮動小数点演算器アレイを構成すると回路規模が膨大になる。そこで、新たに４倍精度に近い精度をもつ仮数部104ビット拡張倍精度表現を考案し、倍精度浮動小数点演算器アレイにおいて演算器を二つずつ組にして用いて拡張倍精度演算を行う手法およびそのための演算器の拡張法を開発した。
昨年度までに考案し洗練してきた、部分二重化によるオンライン誤り検出可能な浮動小数点乗算器について、詳細な回路設計を行い、ハードウェアオーバーヘッドや誤り検出率の評価を行った。また、３および15を法とする剰余検査により誤り検出を行う場合に、浮動小数点表現の基数を４および16にすることにより、浮動小数点加算器の構成が簡単になることを示した。
開発を進めてきた浮動小数点演算器アレイのシミュレータを洗練し、本研究で用いた。
ホストプロセッサから浮動小数点演算器アレイの各演算器への計算の割り当てについて検討し、多重ループ計算の自動並列化手法を開発した。また、行列多項式の計算について、行列乗算の回数の少ない計算法を考案した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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