| 研究課題/領域番号 |
19H04077
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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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| 審査区分 |
小区分60040:計算機システム関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
入江 英嗣 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (50422407)
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| 研究分担者 |
坂井 修一 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (50291290)
塩谷 亮太 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (10619191)
門本 淳一郎 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (10909386)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | プロセッサ / 計算機アーキテクチャ / コンパイラ / マイクロアーキテクチャ / グリーンコンピューティング / ASIC / FPGA / チップ試作 / コンピュータアーキテクチャ / オープンアーキテクチャ / CPU / マイクロプロセッサ / ハードウェア / VLSI |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、新しいCPUアーキテクチャである「STRAIGHT」を発展させ、実用環境開発およびチップ試作を行う。STRAIGHTは、国内外で提案された優れたいくつかのマイクロアーキテクチャから着想を得ており、データフローマシンと従来RISCアーキテクチャの利点を併せ持つ。特に、本アーキテクチャは性能・電力効率ともに従来アーキテクチャに対して優位であり、かつ設計が容易である。この効果の詳細を明らかにし、誰でも利用可能なオープンIPコアとして公開することにより、これからポストムーア世代を意識して開発される数多くのカスタムアクセラレータSoCなどに対して、有力な高性能CPUコア候補を提供する。
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| 研究成果の概要 |
本課題ではプロセッサの電力効率や性能を飛躍的に向上させる新しいコンピュータアーキテクチャ「STRAIGHT」の研究開発を行った．STRAIGHTは独自のコンピュータアーキテクチャで，従来のRISCコンピュータとは異なり，レジスタ上書きが発生しない特徴を持つ．本課題では命令セット策定からコンパイラ，マイクロアーキテクチャ，実チップまで総合的に開発を進め，TSMC28nmプロセスで製作された試作チップで高性能実行を確認した．この成果は，多くのユーザおよび企業が試用/実用できるようにオープン化されている．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究はCPUをはじめとするあらゆるプロセッサの効率化に資する新しいコンピュータアーキテクチャとして，オペランドを距離で表現する命令セットの具体例を明らかにし，あたらしいクラスのコンピュータアーキテクチャの基礎技術確立および性能・設計上の優位点を明らかにしたものである．成果には実用的な命令セット仕様，C言語およびC++言語に対応したコンパイラ，実行モデルシミュレータ，さらに28nmプロセスによる高性能実チップが含まれ，基本アセットは公開にされて使用可能な状態となっている．
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