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高位合成による集積回路設計におけるメモリアクセス自動最適化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00084
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計算機システム
研究機関東京都市大学

研究代表者

瀬戸 謙修  東京都市大学, 理工学部, 講師 (10420241)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード高位合成 / メモリアクセス最適化 / スカラリプレイス / メモリ分割 / システムオンチップ
研究成果の概要

高位合成技術は、ハードウェアの設計期間を劇的に短縮するが、入力Cプログラムの書き換えが必要となる場合がある。メモリアクセスを最適化するための書き換えについて、従来技術の制限を取り除く手法を提案、自動化ツールを開発した結果、従来技術と比べて、2.8倍の性能向上を得るとともに、回路面積を35%削減できた。本研究成果により3本の査読有り論文を出版するとともに、情報処理学会TSLDM Best paperを受賞した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ソフトウェアを自動でハードウェア化する高位合成技術が、性能向上、低消費電力化のために活用されているが、画像処理や行列演算などメモリアクセスが頻繁なソフトウェアは、そのまま高位合成しても性能向上が難しく、ソフトウェアの人手最適化を行うために長時間の手間が必要となっていた。本研究では、ソフトウェア中のメモリアクセス自動最適化技術の開発に成功した。この結果、開発者がソフトウェアのハードウェア化によるメリットを享受しやすくなる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Shift Register Initialization in Scalar Replacement for Reducing Code Size2020

    • 著者名/発表者名
      Kenshu Seto
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on System LSI Design Methodology

      巻: 13 号: 0 ページ: 2-9

    • DOI

      10.2197/ipsjtsldm.13.2

    • NAID

      130007803330

    • ISSN
      1882-6687
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 非2進展開に基づくAD変換器のデジタル回路部面積削減手法2019

    • 著者名/発表者名
      Shindo Yuji、Seto Kenshu、San Hao
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 139 号: 1 ページ: 76-82

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.139.76

    • NAID

      130007542148

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2019-01-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scalar Replacement with Circular Buffers2019

    • 著者名/発表者名
      Seto Kenshu
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on System LSI Design Methodology

      巻: 12 号: 0 ページ: 13-21

    • DOI

      10.2197/ipsjtsldm.12.13

    • NAID

      130007603116

    • ISSN
      1882-6687
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Message from the Editor-in-Chief2019

    • 著者名/発表者名
      Kenshu Seto
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on System LSI Design Methodology

      巻: 12 号: 0 ページ: 1-1

    • DOI

      10.2197/ipsjtsldm.12.1

    • NAID

      130007603027

    • ISSN
      1882-6687
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Simultaneous Application of Memory Partitioning and Scalar Replacement2019

    • 著者名/発表者名
      Yuji Toda, Kenshu Seto
    • 学会等名
      TJCAS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Small Memory Footprint Neural Network Accelerators2019

    • 著者名/発表者名
      Kenshu Seto, Hamid Nejatollahi, Jiyoung A, Sujin Kang, Nikil Dutt
    • 学会等名
      International Symposium on Quality Electronic Design (ISQED)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高位合成における多重ループに対するパイプライン処理時のサイクル数オーバーヘッド削減を行うループ平坦化ツールの開発2018

    • 著者名/発表者名
      石川 大輔, 瀬戸 謙修
    • 学会等名
      電子情報通信学会 VLD研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Scalar Replacement with Array Dataflow Analysis for Hardware Synthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Kenshu Seto
    • 学会等名
      Forum on specification & Design Languages (FDL) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] β展開に基づくAD変換器のルックアップテーブル除去によるデジタル回路部の面積削減2017

    • 著者名/発表者名
      進藤 佑司, 瀬戸 謙修, 傘 昊
    • 学会等名
      デザインガイア2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高位合成によるアクセラレータ設計を対象としたサイクル数削減およびバッファサイズ最小化のためのデータ転送最適化手法2016

    • 著者名/発表者名
      石川 大輔, 瀬戸 謙修
    • 学会等名
      デザインガイア2016
    • 発表場所
      立命館大学 茨木キャンパス (大阪府)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 計算と通信を同時に行うハードウェアを生成するメモリアクセス最適化技術2016

    • 著者名/発表者名
      石川 大輔, 瀬戸 謙修
    • 学会等名
      第29回 回路とシステムワークショップ
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県)
    • 年月日
      2016-05-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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