| 研究課題/領域番号 |
17300016
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
計算機システム・ネットワーク
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| 研究機関 | 立命館大学 (2007)
京都大学 (2005-2006) |
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研究代表者 |
中村 行宏 立命館大学, 総合理工学研究機構, 教授 (60283628)
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| 研究分担者 |
越智 裕之 京都大学, 大学院・情報学研究科, 准教授 (40264957)
泉 知論 立命館大学, 理工学部, 准教授 (30303887)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
9,430千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 630千円)
2007年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2006年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2005年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
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| キーワード | 再構成アーキテクチャ / 動的・自律的再構成 / Plastic Cell Architwcture / FPGA / 粗粒度再構成デバイス / セルアレイ型再構成アーキテクチャ / Plastic Cell Architecture / 性能及び回路面積の比較検討 / 高位合成 / レイアウト合成 / Plastc Cell Architecture |
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| 研究概要 |
本研究は、動的・自律的再構成が可能な布線論理による超並列計算機構であるPCA(Plastic Cell Architecture)の再構成オーバヘッドを大幅に低減し、実用的なアプリケーションで顕著な高速化を達成すべく、粗粒度版のPCAについて検討を行った。
まず、動的・自律的再構成アーキテクチャのためのシミュレーションプラットフォームの開発を行った。演算粒度、再構成粒度、データバスバンド幅、再構成バスバンド幅、メモリ密度などのパラメータが性能に及ぼす影響を定量的に評価できるものを開発し、これを利用したケーススタディを行った。また、対象アーキテクチャの粒度パラメータを可変とし、様々な自己再構成デバイスで共通に利用可能な自動合成ツールの開発も行なった。本ツールはC言語を入力とし、演算・論理の割当てから配置配線までを自動的に実行可能である。また、本ツールを活用したアークテクチャの比較検討も行った。
上で得られた知見などをもとに、動的・自律的再構成アーキテクチャのプロトタイプチップの設計・試作を行った。ALUベースの粗粒度再構成デバイスはワード単位の処理の効率が良い一方、複雑な制御を伴う逐次処理では性能を発揮しがたいことに着目し、粗粒度再構成デバイスとプロセッサを一体化させ、演算の種類や割合に応じて動作モードを切り替え、性能向上を図るアーキテクチャを開発した。
一方、再構成デバイスは構成情報を保持するための大容量のSRAMを持つため、ASIC等に比べソフトエラーの影響を受けやすい。この欠点を克服するべく、ソフトエラーを自律的に診断・修復する動的再構成アーキテクチャについても研究した。
以上述べた3年間の研究成果により、動的・自律的再構成が可能な粗粒度再構成アーキテクチャに関し、鍵となるアイディアや、様々な有益な知見が得られ、その優位性を示すための道筋が明らかになった。
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