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同期・非同期融合型VLSIシステムの設計技術に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13480076
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算機科学
研究機関東京大学

研究代表者

南谷 崇  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (80143684)

研究分担者 今井 雅  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (70323665)
中村 宏  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (20212102)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
17,200千円 (直接経費: 17,200千円)
2002年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
2001年度: 10,600千円 (直接経費: 10,600千円)
キーワード同期・非同期融合型VLSI / 設計支援CADシステム / AINOS / SDIモデル / Verilog RTL / 非同期式制御回路 / DIインタフェース / 2線2相式データ転送 / 暗号化回路 / 同期・非同期融合型VLSIシステム / CAD / 事象駆動原理 / 非同期式ライブラリ / STG / ダブルバッファDDL / メモリアーキテクチャ
研究概要

本研究では、同期・非同期融合型VLSIシステムの設計モデルとして、配線遅延を無視し得る、あるいは配線遅延は全て既知である局所領域の設計において、遅延情報を利用したSDIモデルに基づく局所同期型VLSIの設計方式を提案した。また、本設計方式に基づく非同期式システム設計支援CADシステム「AINOS」を開発し、ライブラリの整備を行って同期・非同期融合型VLSIシステムの設計支援環境を構築した。本CADシステムでは、同期式回路の設計スタイルで記述されたVerilog RTL記述を入力とし、非同期として実現するモジュールに関しては要求-応答信号線の付加、タイミング信号生成回路の付加などの処理を行い、非同期式システムを実現する。同期式システム設計と同じ仕様記述を用いることが出来るため、同期・非同期融合型VLSI設計支援CADシステムとして有効利用することが出来る。
また、非同期式制御回路の論理合成技術に関して焦点を当てた。第一に、配線遅延問題の解決策の一つとして、得られた論理回路が入力配線遅延に依存せずに正しく動作するように、配線遅延に非依存なインタフェースの導入法を提案した。また、論理合成後の回路最適化手法として、トランスダクション法と呼ばれるboolean最適化手法を非同期式制御回路のために拡張した。また、同期回路の高位設計の一環として、可変遅延演算器の利用を考慮した、制御回路設計手法を提案した。さらに、ハードウェア設計において、動作仕様から詳細設計に至るまでには様々なリファインメントが行われるが、そのようなリファインメントの前後の設計が、機能的に等価かどうかということを検証するための手法を提案した。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] Hiroshi Saito: "Designs of Asynchronous Controllers with Delay Insensitive Interface"IEICE Trans. on Fundamentals of Electronics Communications and Computer Sciences. E85-A, No.12. 2577-2585 (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] Nattha Sretasereekul: "Eliminating Isochronic-Fork Constraints in Quasi-Delay-Insensitive Circuits"IEICE Trans. on Fundamentals. E86-A, No.4. 900-907 (2003)

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      「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] 今井 雅: "SDIモデルに基づく局所同期型非同期式VLSI設計方式"情報処理学会論文誌. Vol.44, No.5. (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Metehan Ozcan: "Verification and Violation Correction of Timing Constraints for Gate-Level Asynchronous Circuits"Trans. of IPSJ. Vol.44, No.5. (2003)

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      「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] Hiroshi Saito: "Designs of Asynchronous Controllers with Delay Insensitive Interface"Proc. Asia South Pacific Design Automation Conference. Jan.. 93-98 (2002)

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      「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] Metehan Ozcan: "Generation and Verification of Timing Constrains for Fine-Grain Pipelined Asynchrounous Data-Path Circuits"Proc. International Symposium on Advanced Research in Asynchronous Circuits and Systems. Apr.. 109-114 (2002)

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      「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] Nattha Sretasereekul: "Flexible Partitioning of CDFGs for Compact Asynchronous Controllers"Proc. International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications. Jul.. 1724-1727 (2002)

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      「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] Hiroshi Saito: "An Equivalence Checking Methodology for Hardware Oriented C-based Specifications"Proc. IEEE International High Level Design Validation and Test Workshop. Oct.. 139-144 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Euiseok Kim: "Performance Optimization of Synchronous Control Units for Datapaths with Variable Delay Arithmetic Units"Proc. Asia South Pacific Design Automation Conference. Jan.. 816-819 (2003)

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      「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] Hiroshi Saito: "Logic Optimization for Asynchronous Speed Independent Controllers Using Transduction Method"Proc. Asia South Pacific Design Automation Conference. Jan.. 197-202 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Euiseok Kim: "Distributed Synchronous Control Units for Dataflow Graphs under Allocation of Telescopic Arithmetic Units"Proc. Design, Automationan and Test in Europe. Mar.. (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Saito: "Control Signal Sharing Using Data-Path Delay Information at Control Data Flow Graph Descriptions"Proc. IEEE International Symposium on Asynchronous Systems and Circuits. May. (2003)

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      「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] Hiroshi Saito et al.: "Designs of Asynchronous Controllers with Delay Insensitive Interface"IEICE Trans. on Fundamentals of Electronics Communications and Computer Sciences. E85-A, No.12. 2577-2585 (2002)

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      「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] Nattha Sretasereekul et al.: "Eliminating Isochronic-Fork Constraints in Quasi-Delay-Insensitive Circuits"IEICE Trans. on Fundamentals. E86-A No.4. 900-907 (2003)

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      「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] Masashi Imai et al.: "An SDI Model based Design Methodology for Locally-Timed Asynchronous Circuits"Trans. of lPSJ. 44, No.5. (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Metehan Ozcan et al.: "Verification and Violation Correction of Timing Constraints for Gate-Level Asynchronous Circuits"Trans. of IPSJ. 44, No.5. (2003)

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      「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] Hiroshi Saito et al.: "Designs of Asynchronous Controllers with Delay Insensitive Interface"Proc. Asia South Pacific Design Automation Conference. 93-98 (2002)

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      「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] Metehan Ozcan et al.: "Generation and Verification of Timing Constraints for Fine-Grain Pipelined Asynchronous Data-Path Circuits"Proc. International Symposium on Advanced Research in Asynchronous Circuits and Systems. 109-114 (2002)

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      「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] Nattha Sretasereekul et al.: "Flexible Partitioning of CDFGs for Compact Asynchronous Controllers"Proc. International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications. 1724-1727 (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] Hiroshi Saito et al.: "An Equivalence Checking Methodology for Hardware Oriented C-based Specifications"Proc. IEEE International High Level Design Validation and Test Workshop. 139-144 (2002)

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      「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] Euiseok Kim et al.: "Performance Optimization of Synchronous Control Units for Datapaths with Variable Delay Arithmetic Units"Proc. Asia South Pacific Design Automation Conference. 816-819 (2003)

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      「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] Hiroshi Saito et al.: "Logic Optimization for Asynchronous Speed Independent Controllers Using Transduction Method"Proc. Asia South Pacific Design Automation Conference. 197-202 (2003)

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      「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] Euiseok Kim et al.: "Distributed Synchronous Control Units for Dataflow Graphs under Allocation of Telescopic Arithmetic Units"Proc. Design, Automation and Test in Europe. (2003)

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      「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] Hiroshi Saito et al.: "Control Signal Sharing Using Data-Path Delay Information at Control Data Flow Graph Descriptions"Proc. IEEE International Symposium on Asynchronous Systems and Circuits. (2003)

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      「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] Metehan Ozcan: "Generation and Verification of Timing Constraints for Fine-Grain Pipelined Asynchronous Data-Path Circuits"Proc. of Async 2002. 109-114 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 齋藤 寛: "非同期回路におけるデータパス遅延情報を用いた制御信号共有化手法"電子情報通信学会技術報告 CPSY2002-67. 97-101 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 月坂 真之: "ダイナミック回路のプリチャージ期間を隠蔽する手法を用いた高速データパスの実現"電子情報通信学会技術報告 VLD. 276-281 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Saito: "Logic Optimization for Asynchronous Speed Independent Controllers Using Transduction Method"Proc. of ASP-DAC 2003. 197-202 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 今井 雅: "SDIモデルに基づく局所同期型非同期式VLSI設計方式"情報処理学会論文誌. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Metehan Ozcan: "Verification and Violation Correction of Timing Constraints for Gate-Level Asynchronous Circuits"情報処理学会論文誌. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 今井 雅: "遅延情報を利用した非同期式VLSI設計の一手法の提案"電子情報通信学会技術研究報告. Nov.. 51-56 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 宮沢 義幸: "非同期式VLSI設計用CADシステムの提案"電子情報通信学会VLSI設計技術研究会. May. 9-14 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Saito: "Design of Asynchronous Controllers with Delay Insensitive Interface"Proc.of ASP-DAC/VLSI Design. Jan.. 93-98 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Metehan Ozcan: "Generation and Verification of Timing Constraints for Fine-Grain Pipelined Asynchrounous Data-Path Circuits"Proc. of ASYNC2002. Apr.. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N.Hosaka: "Comparison of Methods for Probe Design"Genome Informatics 12. Des.. 449-450 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 小沢 基一: "Cascade ALUアーキテクチャにおける性能スケーラビリティの評価"「知的瞬時処理複合化集積システム」公開シンポジウム. Mar.. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤 正章: "SCIMAにおける性能最適化手法の検討"情報処理学会研究会論文誌HPS. 42. 37-48 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大根田 拓: "SCIMAにおけるメモリアクセス制御機構の検討"情報処理学会計算機アーキテクチャ研究会. ARC4-29. 165-170 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujita: "The Standard SpecC Language"Proc.of ISSS2001. Oct.. 37-48 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 藤田 元信: "ソフトウェア制御オンチップメモリのための最適化コンパイラの構想"情報処理学会計算機アーキテクチャ研究会. ARC-146. 31-36 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大根田 拓: "SCIMAにおけるメモリアクセス機構の設計と評価"情報処理学会計算機アーキテクチャ研究会(HOKKE2002). ARC-147. 79-84 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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