| Project/Area Number |
19H01108
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 60:Information science, computer engineering, and related fields
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
Hirofuchi Takahiro 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究チーム長 (20462864)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 了成 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (10509516)
今村 裕志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (30323091)
荒井 礼子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (50431755)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥45,110,000 (Direct Cost: ¥34,700,000、Indirect Cost: ¥10,410,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Fiscal Year 2019: ¥12,740,000 (Direct Cost: ¥9,800,000、Indirect Cost: ¥2,940,000)
|
|---|
| Keywords | Error Permissive / 不揮発性メモリ / 磁気メモリ / MRAM / 計算機アーキテクチャ / システムソフトウェア / Approximate Computing / シミュレーション / 計算機システム / メモリ / ハイパーバイザ / 省エネ |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究では、非常に低消費電力ながら信頼性が低いメモリデバイスを計算機に適用する手法を研究することで、既存の計算機技術では達成し得ない抜本的な省エネ化を実現することを目指す。メモリのビット化けを許容する計算機アーキテクチャ、それを取り扱うシステムソフトウェアを研究し、その有効性を実際のアプリケーションを通して明らかにする。特に、書き込み電力が格段に小さい反面、書き込みエラーの発生率が問題となる電圧駆動型磁気メモリ（MRAM）に着目し、CPUキャッシュとメインメモリの消費電力を2桁以上削減することを目指す。
|
| Outline of Final Research Achievements |
In order to apply highly energy-efficient but less reliable memory devices to computer systems, we conducted cross-layer studies from theoretical error models of voltage-controlled magneto-resistive memory (MRAM) cells to computer architecture and system software. We developed a cross-layer memory simulator integrating a theoretical model of memory cell errors, conducted thorough analysis on error behaviors across the memory cell, hardware and software levels, and showed the design of computer systems controllably accepting bit-flip errors.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
非常に低消費電力ながら信頼性が低いメモリデバイスを計算機に適用する手法を明らかにすることで、信頼性が高いメモリデバイスを前提としてきた既存の計算機技術では達成し得ない抜本的な計算機の省エネ化を実現することが可能になる。本研究において電圧駆動磁気メモリ（MRAM）を題材として計算機の構成手法を議論することで、将来の低消費電力計算機の実現に向けて端緒を開くことができた。
|
