高性能VLSI自動配線処理のための可変アーキテクチャ超並列計算機の実現方式の研究

• 研究課題/領域番号: 09780292
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 計算機科学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 佐野 雅彦 徳島大学, 総合情報処理センター, 講師 (00274259)
• 研究期間 (年度): 1997 – 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 1998年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 1997年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: 自動並列配線 / SIMD型超並列計算機 / 伝搬遅延配線方式 / 可変構造 / FPGA / アドレス放送方式によるSIMD制御

研究概要

本研究はプリント基板やLSIの配線問題において従来の並列計算機による並列自動配線処理方式よりも高速かつ高品位な処理を実現するため,数千台,数万台規模を前提とした単純なプロセッサで構成されるスケーラブルなSIMD型超並列計算機のアーキテクチャの設計と処理アルゴリズムを開発し,FPGAを用いたプロトタイプを試作および性能評価を目的とする.平成9年度では,SIMD型並列計算機による超並列処理を前提とした自動配線アルゴリズムである配線遅延を用いた配線処理方式を考案し,それを処理するための配線プロセッサの基本アーキテクチャを設計した.
平成10年度では,平成9年度に考案したアーキテクチャを細かく検討した結果,幾つかの改善課題が判明し,これを解決するための制御機構である「アドレス放送方式にによるSIMD制御機構」を考案した.この制御機構は,SIMD型並列計算機で不得手とされる個別プロセッサの制御を命令アドレスの放送を用いて解消する方式でり,かつ,SIMD型並列計算機全般に適応可能な方式である.平成9年度に設計したアーキテクチャに対して,新提案方式を適用し,同時に処理対象を配線問題だけでなく多方面の問題に対処できるようにアーキテクチャの拡張を行った.現在,平成10年度に購入した電子部品など(主にFPGA)を用いて,プロトタイプのためのテストベッドを構築中である.同時に,このプロトタイプのソフトウエアについても設計中である.

研究成果

• [文献書誌] 佐野雅彦,高橋義造: "SIMD型並列処理における分岐支援機構に関する提案" 情報処理学会研究報告. 98-ARC-131. 53-58 (1998)
• [文献書誌] 佐野雅彦、 高橋義造: "FPGAを用いたSIMD型並列GAマシンのアーキテクチャの設計" The 55th JAPANESE FPGA/PLD DESIGN CONFERENCE. 241-248 (1997)
• [文献書誌] 佐野雅彦, 高橋義造: "配線コストによる伝搬遅延を用いた並列経路探索法" 情報処理学会第55回全国大会論文集. Vol.1. 127-128 (1997)
• [文献書誌] 佐野雅彦, 井上富夫, 高橋義造: "FPGAによるSIMD型GAマシンの設計" 情報処理学会研究報告. ARC-125. 31-36 (1997)
• [文献書誌] 佐野雅彦, 高橋義造: "伝搬遅延による配線経路探索プロセッサ" 情報処理学会研究報告. ARC-126. 43-48 (1997)
• [文献書誌] T.Inoue, M.Sano, Y.Takahashi: "Design of a Processing Element of a SIMD Computer for Genetic Algorithms" Proc.of HPC '97 ASIA. 688-691 (1997)
• [文献書誌] Y.Takahashi, M.Sano, T.Inoue: "A SIMD Machine for Massively Parallel Genetic Algorithms" Proc.of PDPTA '97. Vol.2. 915-923 (1997)
• [文献書誌] Y.Takahashi, M.Sano, T.Inoue: "An Enhancement of SIMD Machine for Executing SPMD Programs" Proc.of Parallel Computing '97. 16-19 (1997)
• [文献書誌] M.Sano, Y.Takahashi: "MASSIVELLY PARALLEL WIRE ROUTING MACHINE BASED ON WAVE PROPAGATION DELAY MODEL" Proc.of 16th IASTED. (1998)