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動的再構成が可能なストリーム処理ハードウェアに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J10862
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 計算機システム
研究機関電気通信大学

研究代表者

オゲ ヤースィン  電気通信大学, 情報システム学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードデータストリーム処理 / リアルタイム処理 / データストリーム管理システム(DSMS) / 継続的クエリ / クエリ・オフロードエンジン / 専用プログラマブルプロセッサ / 動的再構成 / FPGA / データストリーム管理システム (DSMS)
研究実績の概要

近年,データストリームに対するリアルタイム処理の重要性が高まってきている.特にストリーム処理に特化したデータストリーム管理システム(Data Stream Management System,DSMS)は,理論的に無限のデータストリームに対してSQLライクな継続的クエリを実行することでリアルタイム処理を実現する.このような背景の中で,増加し続けるデータ量に対してリアルタイムなレスポンスを提供する手段としてFPGA(field-programmable gate array)に代表されるプログラマブル・デバイスをクエリ処理専用のアクセラレータとして活用する取り組みが注目されている.本研究では,データストリーム処理におけるウィンドウ集約クエリの高速化を目的として,FPGAを用いたクエリ・アクセラレータの設計・評価を行った.

本研究では,3つの異なる研究課題についてそれぞれの解決方法を示した.1つ目の研究課題として,従来研究のデータストリーム処理専用ハードウェアでは入力データ(タプル)の順序の乱れへの対応が考慮されていなかった問題が挙げられる.そこで本研究では,順序の乱れた入力タプルを許容する効率的なハードウェア実装方法を提案した.2つ目の研究課題は,オーバラップするスライディング・ウィンドウの増加に対して性能及び面積の観点からスケールしない問題を解決することである.本研究では,オーバラップするスライディング・ウィンドウをペイン(pane)と呼ばれるサブ・ウィンドウに分割することで,性能と面積の両観点において優れたスケーラビリティを実現した.3つ目の研究課題は,クエリ処理内容の変更に伴うオーバーヘッドによりクエリの実行時(ランタイム時)のコンフィギュレーションが困難な点である.本研究では,この問題を解決する動的再構成可能なクエリ・アクセラレータ「Configurable Query Processing Hardware (CQPH)」のアーキテクチャを提案した.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Design and Evaluation of a Configurable Query Processing Hardware for Data Streams2015

    • 著者名/発表者名
      Yasin OGE, Masato YOSHIMI, Takefumi MIYOSHI, Hideyuki KAWASHIMA, Hidetsugu IRIE, and Tsutomu YOSHINAGA
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E98.D 号: 12 ページ: 2207-2217

    • DOI

      10.1587/transinf.2015EDP7203

    • NAID

      130005112325

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Design Evaluation of Low-Latency Handshake Join on FPGA2016

    • 著者名/発表者名
      Masato YOSHIMI, Yasin OGE, Celimuge Wu, Tsutomu YOSHINAGA
    • 学会等名
      コンピュータシステム研究会 (CPSY)
    • 発表場所
      Fukue Bunka Hall/Rodou Fukushi Center
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] データストリーム集約演算HWの並列化2016

    • 著者名/発表者名
      小川芳光,オゲヤースィン,吉見真聡,策力木格,吉永努
    • 学会等名
      コンピュータシステム研究会 (CPSY)
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2016-01-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] データ処理装置およびデータ処理方法,並びにプログラム2014

    • 発明者名
      オゲ ヤースィン,吉見 真聡,入江 英嗣, 吉永 努
    • 権利者名
      オゲ ヤースィン,吉見 真聡,入江 英嗣, 吉永 努
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-230387
    • 出願年月日
      2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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