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VLIWアーキテクチャのための高速・高機能命令供給機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12680325
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算機科学
研究機関宮城工業高等専門学校 (2001-2002)
東北大学 (2000)

研究代表者

鈴木 健一 (2001-2002)  宮城工業高等専門学校, 情報デザイン学科, 講師 (50300520)

小林 広明 (2000)  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (40205480)

研究分担者 中村 維男  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (80005454)
鈴木 健一  宮城工業高等専門学校, 情報デザイン学科, 講師 (50300520)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード計算機アーキテクチャ / VLIW / キャッシュ / メモリ / VLIWアーキテクチャ / 命令発行機構 / 命令キャッシュ / MULHIキャッシュ
研究概要

次世代の高性能マイクロプロセッサアーキテクチャとして期待されているVLIWアーキテクチャでは、並列実行可能な命令を短時間にメモリから演算機へと安定供給できるメモリシステムの存在が性能発揮の必要条件となる。本研究では、まず、VLIWアーキテクチャのための高性能な命令キャッシュ機構として、MULHI(MULtiple HIt)キャッシュ機構を提案した。MULHIキャッシュ機構では、無効命令(nop)を格納しないことによって、キャッシュメモリアレイの使用効率を高めることで高キャッシュヒット率を獲得し、その結果として、高バンド幅のメモリシステムを実現する。
MULHIキャッシュ方式は、nopを格納しない点において、従来のCOMPRESSキャッシュやSILOキャッシュと発想を同じくしている。しかしながら、キャッシュのアソシアティビティをうまく活用することによって、これらの対抗方式よりも高効率を狙うものである。
ミス率ベースの性能評価から、MULHIキャッシュは従来方式よりも高OPC(Operation Per Cycle)を実現できることを明らかとした。また、詳細なハードウェア設計から、MULHIキャッシュの制御回路のオーバヘッドは十分に小さく、VLIWキャッシュに適用可能であることを示した。
最後に、キャッシュによるデータ供給の新しい応用として、実時間レイトレーシングハードウェアを想定し、その有用性を示した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] 多田十兵衛, 沖池卓也, 鈴木健一, 大庭信之, 小林広明, 中村維男: "MULHIキャッシュの設計及び評価"電子情報通信学会論文誌 D-I. J85-D-I・3. 274-285 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鈴木健一, 斎田泰昌, 佐野健太郎, 大庭信之, 小林広明, 中村維男: "3DCGiRAMアーキテクチャによる実時間レイトレーシングシステム"電子情報通信学会論文誌 D-II. J85-D-II・8. 1365-1367 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TADA Jubei, NAKAIKE Takuya, SUZUKI Ken-ichi, OOBA Nobuyuki, KOBAYASHI Hiroaki, NAKAMURA Tadao: "Design and Evaluation of the MULHI Cache"Transactions of the IEICE. J85-D-I, No.3. 274-285 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] SUZUKI Ken-ichi, SAIDA Yasumasa, SANO Kentaro, OOBA Nobuyuki, KOBAYASHI Hiroaki, NAKAMURA Tadao: Transactions of the IEICE. J85-D-II, No.8. 1365-1367 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 多田十兵衛, 中池卓也, 鈴木健一, 大庭信之, 小林広明, 中村維男: "MULHIキャッシュの設計及び評価"電子情報通信学会論文誌D-I. J85-D-I・3. 274-285 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木健一, 斎田泰昌, 佐野健太郎, 大庭信之, 小林広明, 中村維男: "3DCGiRAMアーキテクチャによる実時間レイトレーシングシステム"電子情報通信学会論文誌D-II. J85-D-II・8. 1365-1367 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 多田十兵衛, 仲池卓也, 鈴木健一, 大庭信之, 小林広明, 中村維男: "MULHIキャッシュの設計及び評価"電子情報通信学会論文誌D-I. J85-D-I・3. 274-285 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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