2013 Fiscal Year Research-status Report
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25730030
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
福士 将 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (50345659)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ネットワークオンチップ / 部分再構成 / 耐故障ルーティング / ネットワーク再構成 |
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| Research Abstract |
今年度は，本研究で開発を目指す，部分再構成に基づくネットワークオンチップ（NoC）の構成法について，基本設計とプログラム実装ならびに性能評価を行った．本手法は，部分的に欠陥や故障を含むNoCの信頼性を向上させるために，欠陥領域を迂回して情報通信を行う耐故障ルーティングと，冗長要素（スイッチやリンクなど）を用いて欠陥領域を除外するネットワーク再構成の効果を併用したものである．まず，耐故障ルーティング法として，研究代表者らが近年開発した2次元メッシュ型NoC向けの手法を対象に，欠陥分布とルーティング経路の関係について詳細な解析を行った．この結果，複数の欠陥が集中する欠陥クラスタがネットワークの端に接する場合と，複数の欠陥クラスタに囲まれる領域が存在する場合に，経路長が長くなることを明らかにした．次に，この結果をもとに，冗長要素を用いるネットワーク再構成を適用し，上記の欠陥パターンを部分的に再構成し，ネットワークから極力除外する手法を開発した．これにより，欠陥数が同じ場合でも，経路長を数パーセント短縮可能なことと，さらに，ルーティング規則を約3分の1に削減可能なことを明らかにした．本成果は，高通信性能と高信頼性を両立するNoCを少量のハードウェアで構成可能なことを意味するものであり，従来異なる目的で研究されてきた2つの耐欠陥技術を融合することにより生まれたものである．本手法の基本的な考え方は，メッシュ型以外の他の形態のNoCにも適用可能である．
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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
今年度の目標は，部分再構成による新たなアプローチのNoC構成法の開発であった．このために，(1) 耐故障ルーティング法における性能低下の原因となる欠陥パターンの解析，(2) 部分再構成の適用による当該欠陥パターンの削除，の2つを行う計画であったが，これらは，上記で報告した通り，概ね順調に進展しているものと考える．ただし，本手法による通信性能の改善効果については，さらなる詳細な評価が必要であり，次年度で引き続き行う予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度では，これまでの結果に基づき，本手法による通信性能の改善効果を検証し，性能指標（NoCのサイズ，通信性能，消費電力など）間のトレードオフ関係の解明を行う．このために，最適化問題への定式化方法を検討し，計算機シミュレーションにて評価を行う．複数のパラメータを様々に変更しながらシミュレーションを行うため，短時間で成果を得るために，複数の計算機を用いて，並列に評価を行う予定である．さらに，本手法の実アプリケーションへの適用効果を実証する．このために，評価アプリケーションとして予定している3次元形状復元法の並列化手法を検討し，本手法を適用した場合の計算性能を明らかにする．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額が生じた理由は，主として，評価実験に用いる機器の変更と，海外の研究協力者への訪問計画の変更による．
次年度（平成26年度）では，最適化問題のシミュレーションを並列に行うための計算機を3台購入する計画であり，海外の研究協力者への訪問も計画している．これらは未使用額からの支出を予定している．これに加え，当初の計画通り，アプリケーション実装のためのFPGA搭載ボードと制御用計算機の購入のために物品費を使用する．また，国内外の学会での成果発表のために旅費を使用し，評価実験システムの構築とデータ計測･整理のために謝金を使用する．当初の使用計画を大きく変更することなく，未使用分を有効に活用しながら，研究を推進する予定である．
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Research Products
(11 results)
