2013 Fiscal Year Annual Research Report
デバイス・アーキテクチャコデザインによるスマートユニバーサルメモリの創出
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25280012
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小林 広明 東北大学, サイバーサイエンスセンター, 教授 (40205480)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | メモリシステム / 3次元実装 / 2.5次元実装 / チェックポイントリスタート機能 |
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| Research Abstract |
スマートユニバーサルメモリアーキテクチャ実現のために,デバイス技術，アーキテクチャ技術，システムソフトウェア技術の3つの要素技術に関する研究を実施した．まず，デバイス技術検討では，高バンド幅オンチップメモリ実現のための3次元実装技術と高バンド幅オフチップメモリ実現のためのインターポーザを用いた2.5次元技術をとりあげ，どの程度の2次元実装とTSV(ビア貫通型3次元配線)実装が可能であるか検討し，与えられたシリコン実装制約の下，アーキテクチャ設計において考慮すべき必要な性能・機能実現のための基礎データを得ることができた．次に，アーキテクチャ技術検討では，デバイス技術検討・分析結果で得られたデータに基づき，オンチップキャッシュ階層のデータパス設計,並びにインターポーザ上に実装された3次元オフチップメモリとプロセッサのデータパス設計をそれぞれ行った．そして，システムソフトウェア技術検討では，オンチップ3次元キャッシュ層とオフチップ2.5次元メモリ層間での適切なデータ配置を実現するプロセススケジューリング機構について検討し，さらに，システムの高信頼化のためのチェックポイント・リスタート機能を階層型メモリシステム上で，低消費電力でオーバヘッドの少ないチェックポイント取得メモリ管理モデルの設計を行った．これらの設計結果をソフトウェアシミュレーションで評価し，その有効性と改良点を明らかにした．以上の研究を通じて得られた成果をとりまとめ，学会発表を行った．
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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
当初の計画通り進めており，おおむね順調に進展していると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度に得られた設計モデルを改良し，さらに省電力で高い実効バンド幅を実現するユニバーサルメモリの実現に取り組んでいく．特に，シリコンフォトニクス技術をアーキテクチャ設計へ導入した場合の利点・欠点を明らかにしていきたい．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本研究課題に従事する専任の研究支援者を雇用（3ヶ月程度）するために予算を計上していたが，今年度の研究を研究代表者と研究協力者が密接に連携して効率的に推進したために，研究支援者を雇用する必要性がなくなった．またその他に計上していた計算機使用料は，平成25年度は現有設備で研究を実施することができたため，必要性がなくなった．
平成26年度は，システムのモデル設計やそれに基づくソフトウェアシミュレータ開発など,実作業が多くなることから，平成26年度の人件費請求額とあわせて，研究支援者を6ヶ月程度雇用するために使用する予定である．さらに，大規模・高機能ソフトウェアシミュレータの開発に伴い，スーパーコンピュータの高性能計算能力および大容量ストレージが必要となるために，その取り組みを加速するためにも使用する．
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