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チップ内ネットワークにおける超高信頼技術に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18800081
研究種目

若手研究(スタートアップ)

配分区分補助金
研究分野 計算機システム・ネットワーク
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

鯉渕 道紘  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 助教 (40413926)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2007年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2006年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードチップ内ネットワーク / 高信頼技術 / ルータアーキテクチャ / 相互結合網 / デッドロック回避 / 耐故障技術 / 計算機アーキテクチャ / マイクロシステム
研究概要

耐故障性は最近の複雑なチップマルチプロセッサにおけるチップ内ネットワークの設計において極めて重要な課題となっている.本研究では,まず,(1)故障したルータに連結している健全なプロセッシングエレメント(PE)のネットワークへの連結性の提供,かつ,(2)ネットワーク全体の連結性を保持するために,"default backup path (DBP)"機構を提案,評価を行った.DBP機構では各ルータにおいて,故障クロスバなどの故障内部モジュールを迂回するためにローカルチャネルと隣接ルータ間のチャネルを接続するデータパスを追加する.そして,各ルータの追加データパスがネットワーク内において単方向リングトポロジとなるように配置し,ルータ内部モジュールの故障が生じた場合にもネットワークの連結性を保証する.
評価結果より,DBP機構は,2次元メッシュにおけるワームホールネットワークに比べ,高々11.3%の付加ハードウェア量で達成できることが分かった.また,DBP機構は故障箇所数の増加によるネットワークスループットの低下,非最短経路によるパケット転送エネルギーの増加を緩やかに抑えることができた.
本研究では,さらに,ClearSpeed社CSX600の実チップ内ネットワークのデータ転送機構についての性能評価,2次元メッシュトポロジにおいて一部のリンクを用いずとも性能の劣化を抑えつつパケットを目的地まで配送するネットワーク機構についても提案を行った.これらの成果は国内外で積極的に発表をおこない,高い評価を得ることができた

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Lightweight Fault-tolerant Mechanism for Network-on-chip2008

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Koibuchi
    • 雑誌名

      Proc. of the 2nd ACM/IEEE International Symposium on (Networks-on-Chip (NOCS'08)

      ページ: 13-22

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Temporal Correlation Based Port Combination Methodology for Networks-on-chip on Reconfigurable Systems2007

    • 著者名/発表者名
      Daihan Wang
    • 雑誌名

      The International Conference on Field Programmable Logica and Applications (FPL)

      ページ: 383-388

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Improvement Methodology for ClearSpeed's CSX6002007

    • 著者名/発表者名
      Yuri Nishikawa
    • 雑誌名

      the International Conference on Parallel Processing (ICPP'07)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Port Combination Methodology for Application-Specific Networks-on-chipon FPGAs2007

    • 著者名/発表者名
      Daihan Wang
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems (Special Section on Reconfigurable Systems) Vol.E90-DNo.12

      ページ: 1914-1922

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cost, and Energy Evaluation of Fat H-Tree : A Cost-Efficient Tree-Based On-Chip Network2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Matsutani
    • 雑誌名

      20th International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS)

      ページ: 80-80

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] An Effective Design of Deadlock-Free Routing Algorithms Based on 2-D Turn Model for Irregular Networks2007

    • 著者名/発表者名
      Akiya Jouraku
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems Vol.18, No.3

      ページ: 320-333

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 3次元 IC 向け Fat Tree ベース Network-on-Chips2007

    • 著者名/発表者名
      松谷 宏紀
    • 雑誌名

      情報処理学会技術研究報告 2006-ARC-171

      ページ: 75-80

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ClearSpeed製コプロセッサの並列ベンチマークによる性能評価と性能向上手法の提案2007

    • 著者名/発表者名
      西川 由理
    • 雑誌名

      情報処理学会技術研究報告 2006-ARC-172

      ページ: 257-262

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] リコンフィギャラブルプロセッサアレイ用チップ内接続網 : Fat H-tree2006

    • 著者名/発表者名
      山田 裕
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D Vol.J89-D, No.9

      ページ: 1023-1034

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] オンチップトーラス網における仮想チャネルフリールーティング2006

    • 著者名/発表者名
      松谷 宏紀
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌コンピューティングシステム Vol.47 SIG(ACS15)

      ページ: 12-24

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Enforcing Dimension-Order Routing in On-Chip Torus Networks without Virtual Channels2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Matsutani
    • 雑誌名

      The 2006 International Symposium on Parallel and Distributed Processing and Applications (ISPA-06)

      ページ: 207-217

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Partial Irregular-Network Routing on Faulty k-ary n-cubes2006

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Koibuchi
    • 雑誌名

      The international Workshop on Innovative Architecture for Future Generation High-Performance Processors and Systems (IWIA)

      ページ: 57-64

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Predictive Switching in 2D Torus Routers2006

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Yoshinaga
    • 雑誌名

      International Workshop on Innovative Architecture for Future Generation High-Performance Processors and Systems (IWIA)

      ページ: 65-72

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Simple Data Transfer Technique using Local Address for Networks-on-Chips2006

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Koibuchi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems Vol.17, No,12

      ページ: 1425-1437

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Clear Speed製SIMD型マルチコアプロセッサにおける並列ベンチマーク実行時間予測手法の検討2007

    • 著者名/発表者名
      西川 由理
    • 学会等名
      情報処理学会技術研究報告[計算機アーキテクチャ]
    • 発表場所
      北海道旭川
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] A Temporal Correlation Based Port Combination Methodology for Application-Specific Networks-on-chip on FPGAs2007

    • 著者名/発表者名
      Daihan Wang
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告2007-ARC-174(SWoPP'07)
    • 発表場所
      北海道旭川
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] チップ内ネットワークにおける超高信頼技術2007

    • 著者名/発表者名
      鯉渕 道紘
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告[コンピュータシステム], CPSY2007-42
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://research.nii.ac.jp/%7Ekoibuchi/index-j.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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