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一般同期式回路における投機実行を利用した柔軟な近似演算回路設計技術

研究課題

研究課題/領域番号 17K12659
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 計算機システム
研究機関東京工業大学

研究代表者

佐藤 真平  東京工業大学, 工学院, 助教 (80782763)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード集積回路設計 / 近似演算 / Approximate Computing / 一般同期式回路 / デジタル集積回路設計 / 可変レイテンシ回路 / 回路設計 / 可変レイテンシ / 投機実行
研究成果の概要

ムーアの法則の終焉が予測されているが、規模計算機システムからエッジデバイスなど多くの分野において集積回路の演算性能向上への要求は高いままである。近似演算(Approximate Computing)はその要求を解決するひとつのアプローチである。本研究は、一般同期方式回路を用いて、投機実行により近似演算を行う回路設計技術に取り組んできた。その成果として、一般同期式回路において投機実行を行う設計手法を開発し、投機実行を行わない回路と比べて26%の性能向上を達成した。また、近似演算への適用可能性を確認した。これらの成果をISCAS、およびIEICE学術論文誌にて報告した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これから社会基盤となるアプリケーションの発展には集積回路の性能向上が不可欠である。これまでの集積回路の性能向上は製造プロセスの微細化による性能向上によるところが大きかった。しかし、その微細化の限界が予測されており、これからは異なるアプローチによる性能向上が必要となる。その一つが近似演算という、正確な演算を行わずに演算速度と低消費電力の達成を目指すアプローチである。例えば、AI等で用いられる演算は必ずしも正確な演算をする必要はない。アプリケーションのアルゴリズムのレベルなど様々な段階において近似演算のアプローチが試みられており、本研究では近似演算を実現する集積回路の設計手法について取り組んだ。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A Low Area Overhead Design Method for High-Performance General-Synchronous Circuits with Speculative Execution2019

    • 著者名/発表者名
      SATO Shimpei、SASSA Eijiro、UKON Yuta、TAKAHASHI Atsushi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E102.A 号: 12 ページ: 1760-1769

    • DOI

      10.1587/transfun.E102.A.1760

    • NAID

      130007754049

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2019-12-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A Low Area Overhead Design for High-Performance General-Synchronous Circuits with Speculative Execution2019

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Sato, Eijiro Sassa, Yuta Ukon, and Atsushi Takahashi
    • 学会等名
      2019 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Low Area Overhead Design for High-Performance General-Synchronous Circuits with Speculative Execution2019

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Sato, Eijiro Sassa, Yuta Ukon, Atsushi Takahashi
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS '19)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 一般同期性能を向上させる遅延最適化に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      佐々栄治郎,佐藤真平,高橋篤司
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告 VLD2018-72
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 演算器の可変レイテンシ化による処理性能と回路面積のトレードオフに関する評価2017

    • 著者名/発表者名
      右近祐太,佐藤真平,高橋篤司
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告 VLD2017-26
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 典型的な回路を用いた近似演算における入力系列の演算精度への影響の調査2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤真平,右近祐太,高橋篤司
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告 VLD2016-95
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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