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IoT時代の再構成可能集積回路に対する高信頼化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K11220
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60040:計算機システム関連
研究機関大分大学

研究代表者

大竹 哲史  大分大学, 理工学部, 教授 (20314528)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード再構成可能集積回路 / 劣化検知機構 / 高信頼化設計 / 動的回路再構成 / 劣化情報取得 / 信頼性予測 / 集積回路 / 高信頼化 / FPGA / フィールドテスト / FPGA高信頼化
研究成果の概要

フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などの再構成可能集積回路では,回路素子の劣化状況がわかれば,その影響を回避した回路構成情報(コンフィグレーション)を合成でき,劣化状況に応じてコンフィグレーションをプログラムし直すことにより高信頼化を実現できる。本研究ではこれを実現するため,(1)高位設計からの劣化テスト機構の組み込み,(2)劣化情報の取得と信頼性の予測,(3)劣化情報を用いた高信頼化合成の3つの項目で研究を行った。これにより,FPGA上での劣化検知機構を提案し,提案機構を用いた劣化情報の取得に関する評価と信頼性予測,劣化情報を用いた回路構成情報の生成法を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

FPGA上での劣化検知機構の提案と実証により,回路素子の劣化状況を正確に把握する技術が進展した。動的に回路を再構成する手法が確立されたことにより,長期間の運用でも高信頼性を維持する設計が実現される。
提案した技術により,FPGAを用いたシステム全体の信頼性が向上する。これにより,産業用機器や医療機器,通信インフラなどの重要な分野でのFPGAを用いたシステムの長期的な安定運用が期待される。動的に回路を再構成することで高信頼性のシステムを構築でき,機器の寿命が延び,廃棄される電子機器の量が減少する。これにより環境負荷の軽減に寄与することも期待される。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2021 2019 2018

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

  • [雑誌論文] Hardware Implementation of Constant Monitoring System of Fetal Heart Sounds2023

    • 著者名/発表者名
      Funakoshi Miyabi, Satoshi Ohtake
    • 雑誌名

      2023 International Conference on Consumer Electronics - Taiwan (ICCE-Taiwan)

      巻: - ページ: 663-664

    • DOI

      10.1109/icce-taiwan58799.2023.10227017

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Built-In Self-Diagnostic Mechanism for Delay Faults Based on Self-Generation of Expected Signatures2019

    • 著者名/発表者名
      Hiramoto Yushiro、Ohtake Satoshi、Takahashi Hiroshi
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE 28th Asian Test Symposium

      巻: - ページ: 31-36

    • DOI

      10.1109/ats47505.2019.000-4

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 胎児心音常時モニタリングシステムのハードウェア実装2023

    • 著者名/発表者名
      舩越雅,大竹哲史
    • 学会等名
      火の国情報シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] SATを用いた遅延故障BIST向けLFSRシード生成法2021

    • 著者名/発表者名
      岩本岬汰郎,大竹哲史
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 遅延故障向け組込み自己診断のための圧縮シード生成法2019

    • 著者名/発表者名
      中野雄太,大竹哲史
    • 学会等名
      電子情報通信学会ディペンダブルコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Compacted Seed Generation for Built-in Self-Diagnosis of Delay Faults2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nakano, Satoshi Ohtake
    • 学会等名
      IEEE Workshop on RTL and High Level Testing
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 期待署名自己生成に基づく組込み自己診断機構2018

    • 著者名/発表者名
      平本悠翔郎, 大竹哲史, 高橋 寛
    • 学会等名
      電子情報通信学会ディペンダブルコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 回路診断テスト装置、及び回路診断テスト方法2019

    • 発明者名
      大竹哲史,平本悠翔郎
    • 権利者名
      大分大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-027786
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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