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ハードウェアの動的再構成機能を積極的に利用する計算パラダイムの探求

研究課題

研究課題/領域番号 16700067
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 計算機システム・ネットワーク
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

山下 茂  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (30362833)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2005年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード再構成可能アーキテクチャ / ビットシリアルアーキテクチャ / オンライン資源管理 / 配置配線 / SAT / アクティブソフトウェア / 論理設計 / 例外処理検出 / 粗粒度アーキテクチャ / 連立方程式 / 省配線領域アーキテクチャ / 動的再構成アーキテクチャ
研究概要

本研究では、動的に機能を書き換えられれるハードウェアの可能性を追求するために、新しいアーキテクチャ、設計手法、利用方法など様々な面について新しい知見を得ることを目指している。今年度はこれらに関して、以下のような研究を進めた。
1.SATを再構成可能なデバイスで解く効率の良い手法の開発
ソフトウェアSATソルバはnonchronologicalバックトラッキング、clauseレコーディングを用いて、大幅な速度増加を実現している。しかしながら、これらの手法は複雑な処理を必要とするため、多くのハードウェアSATソルバでは実装されていない。そこで、これらの手法を複雑な処理を用いずに動的ハードウェアで実装する方法を提案した。EDAに関する問題において現在のソフトウェアSATソルバに比べ32-197倍の処理速度増加を見積もる事ができた。
2.1ビットプロセッサアレイ向け再構成可能1ビットプロセッサアレイ向けのハード・ソフト協調設計
リコンフィギュラブルアーキテクチャ向けのHW/SW分割手法に関しては、既に多くの研究が行われている。しかし、1ビットプロセッサアレイ向けのHW/SW分割手法には、従来の手法をそのまま適用することはできない。そこで、ヒューリスティックなアルゴリズムを用いた1ビットプロセッサアレイ向けHW/SW分割手法を提案した。提案手法は、1ビットアーキテクチャではパイプラン処理が可能であることを考慮して、ハードウェアではパイプライン処理が可能であることをスケジューリングのコスト計算に勘案することにより従来手法よりも効率的なスケジューリングを可能とした。
これらの研究成果を踏まえて、今後更なる研究を進め、動的再構成可能なデバイスの利用方法を明らかにすることを目指す。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (18件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] A hardware SAT solver using non-chronological backtracking and clause recording without overheads2007

    • 著者名/発表者名
      S.Hiramoto
    • 雑誌名

      Proc. of 3rd International Workshop on Applied Reconfigurable Computing ARC2007

      ページ: 343-349

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] An efficient and effective algorithm for online task placement with I/O communications in partially reconfigurable FPGAs2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tomono
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals Vol. E89-A, No. 12

      ページ: 3416-3426

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Online task placement for partially reconfigurable FPGAs using I/O routing information2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tomono
    • 雑誌名

      Proc. of Conference of Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies SASIMI2006

      ページ: 342-349

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Decision Diagram Data Structure to Represent Quantum Circuit2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yamashita
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report VLD2006-58

      ページ: 41-46

    • NAID

      110005717335

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Secure processor architecture for high-speed verification of memory integrity2006

    • 著者名/発表者名
      A.Okazaki
    • 雑誌名

      IPSJ SIG Technical Report 2006-ARC-170

      ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Online FPGA Placement using I/O Routing Information2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tomono
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report VLD2006-1

      ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Transduction-based Framework to Synthesize RSFQ Circuits2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yamashita, K.Tanaka, H.Takada, K.Obata, K.Takagi
    • 雑誌名

      Proc.of ASP-DAC 2006 ASP-DA-C 2006

    • NAID

      110004082734

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reconfigurable 1-Bit Processor Array with Reduced Wiring Area2005

    • 著者名/発表者名
      N.Nakai, M.Nakanishi, S.Yamashita, K.Watanabe
    • 雑誌名

      Proc.International Conference on Engineering of Reconfigurable Systems and Algorithms ERSA 2005

      ページ: 225-231

    • NAID

      110003295373

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Online FPGA Placement under l/O Timing Constraints2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tomono, M.Nakanishi, S.Yamashita, K.Watanabe
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 RECONF2005-73

      ページ: 7-12

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 能動関数によるアサーション検証設計2005

    • 著者名/発表者名
      渡邉勝正, 井上晶広, 伴野充, 蔵川圭, 中西正樹, 山下 茂
    • 雑誌名

      コンピュータソフトウェア Vol.22 No.3

      ページ: 76-91

    • NAID

      110008016661

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] SPFD-Based Flexible Transformation of LUT-Based FPGA Circuits2005

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka, S.Yamashita, Y.Kambayashi
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals Vol.E88-A No.4

      ページ: 1039-1046

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Design Method for Large-scaled Quantum Circuits2005

    • 著者名/発表者名
      S.Yamashita
    • 雑誌名

      Proc.of COE workshop for SoC Design Technology and Automation SOC2005

      ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Event-Oriented Computing with Reconfigurable Platform2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tomono, M.Nakanishi, S.Yamashita, K.Watanabe
    • 雑誌名

      Proc.of the 10th Asia and South Pacific Design Automation Conference ASP-DAC 2005

      ページ: 1248-1251

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 配線リソースを考慮した再構成可能1bitプロセッサアレイ2005

    • 著者名/発表者名
      中井伸郎, 中西正樹, 山下茂, 渡邉勝正
    • 雑誌名

      電子情報通信学会,信学技法 SLDM2005-1

      ページ: 7-12

    • NAID

      110003295373

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ソフトウェアの自己変更を支援する機構について2004

    • 著者名/発表者名
      渡邉勝正, 井上晶広, 山田洋平, 中西正樹, 山下茂
    • 雑誌名

      電子情報通信学会ソフトウェアサイエンス研究会信学技報 SS2004-34

      ページ: 1-6

    • NAID

      110003277239

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Transformation-Based Logic Design for RSFQ Logic Circuits2004

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Yamashita, Katsunori Tanaka, Hideyuki Takada
    • 雑誌名

      電子情報通信学会VLSI設計技術研究会信学技報 VLD2004-87

      ページ: 157-162

    • NAID

      10014297077

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 耐タンパCPUによるプログラム実行の証明2004

    • 著者名/発表者名
      岡崎篤也, 中西正樹, 山下茂, 渡邉勝正
    • 雑誌名

      情報処理学会研究会報告CSECコンピュータセキュリティ Vol.2004, No.75

      ページ: 165-170

    • NAID

      110003296477

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] CPUによるマルウェアコードの実行防止2004

    • 著者名/発表者名
      岡崎篤也, 中西正樹, 山下茂, 渡邉勝正
    • 雑誌名

      コンピュータセキュリティシンポジウム2004 CSS2004

      ページ: 421-426

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] マイクロプロセッサ、ノード端末、コンピュータシステム及びプログラム実行証明方法2005

    • 発明者名
      岡崎, 中西, 山下, 渡邉
    • 権利者名
      岡崎, 中西, 山下, 渡邉
    • 産業財産権番号
      2005-013190
    • 出願年月日
      2005-01-20
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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