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不揮発メモリの書込みビット数を厳密に最小化する符号化とノーマリオフ計算への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K19986
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関早稲田大学

研究代表者

戸川 望  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30298161)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード不揮発メモリ / 書込み削減符号 / 符号化 / ノーマリオフ計算
研究成果の概要

ノーマリオフ計算の中心的役割を果たすものに不揮発メモリがある.不揮発メモリは,通常の揮発メモリと同様な動作速度を持った上で,電源オフ状態でメモリ内容を消失しないことを特長とする.ところが不揮発メモリは,ビット読出しに比べ,ビット書込みエネルギーが1 桁以上も大きく,その成否は「不揮発メモリの書込みビットをいかに削減するか」にある.本研究では,誤り訂正符号の見方を逆転させ,真値と各誤り値の「差分」こそが情報を持つという挑戦的なアイデアのもと,実際に書込みビット数と誤り訂正を両立する符号を構築した.さまざまなアプリケーションプログラムに提案した符号を適用し,提案した符号の有効性を確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

不揮発メモリの活用には,いかに書込みビット数を削減するかが大きな焦点となっていた.加えて,メモリセルは誤りを起こすことがあり,書込み削減と誤り訂正とを両立することが実用上,大きな意味を持つ.本研究で提案した書込みビット数と誤り訂正を両立する符号は,理論的に誤り訂正能力を保持したままビット書込み数を抑えることを証明したと同時に,さまざまなアプリケーションプログラムに適用した結果,実際にビット書込み数の削減を確認している.しかも誤り訂正能力は,もとの符号のものと同一であることも理論的に示されている.これらは,不揮発メモリを用いたノーマリオフ計算の発展に大きな意味を持つものと考えられる.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Relaxed Bit-Write-Reducing and Error-Correcting Code for Non-Volatile Memories2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Kojo, Masashi Tawada, Masao Yanagisawa, and Nozomu Togawa
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E101.A 号: 7 ページ: 1045-1052

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.1045

    • NAID

      130007386623

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2018-07-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] BER測定を用いたストカスティック数の誤り訂正2019

    • 著者名/発表者名
      石川遼太, 多和田雅師, 柳澤政生, 戸川望
    • 学会等名
      電子情報通信学会・情報処理学会組込み技術とネットワークに関するワークショップ(ETNET2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Landmark seasonal travel distribution and activity prediction based on language-specific analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Siya Bao, Masao Yanagisawa, and Nozomu Togawa
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Big Data (Big Data)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Personalized landmark recommendation for language-specific users by open data mining2018

    • 著者名/発表者名
      Siya Bao, Masao Yanagisawa, and Nozomu Togawa
    • 学会等名
      17th IEEE/ACIS International Conference on Computer and Information Science (ICIS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Road-illuminance level inference across road networks based on bayesian analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Siya Bao, Masao Yanagisawa, and Nozomu Togawa
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Floorplan-driven high-level synthesis using volatile/non-volatile registers for hybrid energy-harvesting systems2017

    • 著者名/発表者名
      Daiki Asai, Masao Yanagisawa, and Nozomu Togawa
    • 学会等名
      IEEE 12th International Conference on ASIC
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 環境発電動作を想定した揮発・不揮発レジスタ併用型フロアプラン指向高位合成手法2017

    • 著者名/発表者名
      浅井大輝, 柳澤政生, 戸川望
    • 学会等名
      情報処理学会DAシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.togawa.cs.waseda.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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