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予測技術を用いた高性能/低消費電力メモリ・システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 14702064
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 計算機科学
研究機関九州大学 (2004)
福岡大学 (2002-2003)

研究代表者

井上 弘士  九州大学, システム情報科学研究院, 助教授 (80341410)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
28,340千円 (直接経費: 21,800千円、間接経費: 6,540千円)
2004年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2003年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2002年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード低消費電力 / 高性能 / メモリ・システム / キャッシュ / 動的最適化 / 予測技術 / 再利用技術 / カスタム設計 / 組込みシステム / キャッシュ・メモリ / 命令ROM / レジスタ・ファイル
研究概要

動的消費エネルギーの削減に加え、キャッシュ・メモリのリーク消費エネルギー削減手法に関する研究を行った。また、これまでのLSI試作の結果や、FPGAを用いたプロトタイプによる結果に基づき、予測技術を用いた高性能/低消費電力化技術に関する総合的な評価を行った。具体的には以下の研究を実施した。
1:これまでに提案されたキャッシュ・リーク消費エネルギー削減方式を大域的に分類し、その比較評価を行った。その結果、今後は低リーク・キャッシュにおける性能低下が大きな問題となる事が明らかになった。
2:上記1で得た知見に基づき、プロファイル情報に基づき低リーク・キャッシュの性能低下を隠蔽する技術を開発した。また、ベンチマーク・プログラムを用いた定量的評価を行い、その有効性を明らかにした。
3:前年度までに実施したLSI試作結果、今年度実施したFPGAによるプロトタイピング、シミュレータを用いた評価結果、等に基づき、予測技術に基づく高性能/低消費電力メモリの評価を行った。
また、上記研究成果に関し、国内外会議での発表を行った。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (13件) 図書 (1件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] Quantitative Evaluation of State-Preserving Leakage Reduction Algorithm for L1 Data Caches2005

    • 著者名/発表者名
      Reiko.Komiya
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 低消費電力化を目的とした適応型ウェイ予測キャッシュとその評価2005

    • 著者名/発表者名
      田中秀和
    • 雑誌名

      電子情報通信学会研究報告 (予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 待機状態ラインに対する参照局所性を考慮した低リーク・キャッシュの性能低下抑制方式2005

    • 著者名/発表者名
      小宮礼子
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告2004-ARC-160

      ページ: 95-100

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Low Power I-Cache Design with Tag-Comparison Reuse2004

    • 著者名/発表者名
      Koji Inoue
    • 雑誌名

      Proc.of the The International Symposium on System-On-Chip (SOC04)

      ページ: 61-67

    • NAID

      120006655316

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantitative Evaluation of Leakage Reduction Algorithm for L1 Data Caches2004

    • 著者名/発表者名
      Reiko Komiya
    • 雑誌名

      Proc.of the The International SoC Design Conference (ISOCC04)

      ページ: 582-585

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Designing a TCP/IP Core for Power Consumption Analysis2004

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Tanamachi
    • 雑誌名

      Proc.of the The Fourth IEEE Asia-Pacific Conference on Advanced System Integrated Circuits

      ページ: 412-413

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] タグ比較再利用による低消費電力命令の設計と評価2004

    • 著者名/発表者名
      田中秀和
    • 雑誌名

      第17回 回路とシステム軽井沢ワークショップ

      ページ: 229-234

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] キャッシュ・リーク電力削減アルゴリズムに関する定量的評価2004

    • 著者名/発表者名
      小宮礼子
    • 雑誌名

      第17回 回路とシステム軽井沢ワークショップ

      ページ: 235-240

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] キャッシュ・ミス頻発命令を考慮したメモリ・システムの高性能化2004

    • 著者名/発表者名
      三輪英樹
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告2004-ARC-160

      ページ: 107-112

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] キャッシュ・ミス頻発命令とその特徴解析2004

    • 著者名/発表者名
      堂後靖博
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告2004-ARC-160

      ページ: 101-106

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] キャッシュ・ミス頻発命令が性能に与える影響2004

    • 著者名/発表者名
      堂後靖博
    • 雑誌名

      第3回情報科学技術フォーラム

      ページ: 281-282

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] マルチ・スレッド実行を前提としたキャッシュ・リーク削減アルゴリズムの評価2004

    • 著者名/発表者名
      小宮礼子
    • 雑誌名

      第3回情報科学技術フォーラム

      ページ: 283-284

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] TCP/IPハードコアの設計とその消費電力解析2004

    • 著者名/発表者名
      棚町健一
    • 雑誌名

      第3回情報科学技術フォーラム

      ページ: 217-218

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Low-Power Cache Design," Chap.25, in "Low-Power Electronics Design2004

    • 著者名/発表者名
      Vasily G.Moshnyaga
    • 総ページ数
      21
    • 出版者
      CRC PRESS
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] K.Inoue, V.Moshnyaga, K.Murakami: "Instruction Encoding for Reducing Power Consumption of I-ROMs Based on Execution Locality"IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences. vol.E86-A no.4. 799-805 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 西田 敬宏, 井上 弘士, モシニャガ ワシリー: "ゼロ値予測に基づくDCT演算数削除手法の提案とその評価"第15回 回路とシステム(軽井沢)ワークショップ. 147-152 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nishida, K.Inoue, V.Moshnyaga: "A Zero-Value Prediction Technique for Fast DCT Computation"Proc.of The 2003 IEEE Workshop on Signal Processing Systems. 165-170 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takamura, K.Inoue, V.Moshnyaga: "Reducing Access Count to Register Files through Operand Reuse"Proc.of The 8th Asia-Pacific Computer Systems Architecture Conference (LNCS 2823). 112-121 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 田中秀和, 井上弘士, モシニャガ ワシリー, 村上和彰: "ヒストリ・ベース・タグ比較キャッシュの設計と評価"第66回情報処理学会全国大会講演論文集(1). 83-84 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Inoue, V.Moshnyaga, K.Murakami: "A Low Energy Set-Associative I-Cache with Extended BTB"Proc.of 2002 International Conference on Computer Design(ICCD'02). 187-192 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takamura, K.Inoue, V.Moshnyaga: "Register File Access Reduction by Data Reuse"Proc.of 12th International Workshop on Power And Timing Modeling, Optimization and Simulation. 278-288 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Inoue, V.Moshnyaga, K.Murakami: "A History-Based I-Cache for Low-Energy Multimedia Applications"Proc.of 2002 International Symposium on Low Power Electronics and Design(ISLPED'02). 148-153 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fukagawa, K.Inoue, V.Moshnyaga: "Reducing Energy Consumption of Video Memory by Bit-Width Compression"Proc.of 2002 International Symposium on Low Power Electronics and Design(ISLPED'02). 142-147 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 井上弘士, モシニャガ・ワシリー, 村上和彰: "タグ比較結果の再利用に基づくメディア・アプリケーション向け低消費電力キャッシュ"第15回 回路とシステム(軽井沢)ワークショップ予稿集. 571-576 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 井上弘士, モシニャガ・ワシリー, 村上和彰: "実行頻度の偏りを利用した命令コード割当による命令ROMの低消費電力化"第15回 回路とシステム(軽井沢)ワークショップ予稿集. 565-570 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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