| 研究課題/領域番号 |
19K24356
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
1001:情報科学、情報工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 神奈川工科大学 |
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研究代表者 |
河口 進一 神奈川工科大学, 健康医療科学部, 教授 (30850945)
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| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | プロセッサ電源 / 省電力化 / 性能計測 / 電力推定 / 適応制御 / デジタルフィルタ / 性能カウンタ / デジタル電源 / アダプティブ制御 / 効率改善 / 計算機 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
計算機の実運用環境下でのプロセッサ電源における電力損失の削減を研究の目的とする。特に発生時間比率が高い低負荷での電源効率悪化の改善を目指す。そのために、プロセッサ電源において、プロセッサの負荷状況に応じた効率制御を行うアダプティブ電源制御方式を提案する。また、プロセッサ電力消費の迅速な推定のためにプロセッサに内蔵される性能カウンタを応用する。電力推定精度向上のため、最適な性能カウンタ計測項目を検討する。さらに、アダプティブ電源制御の回路シミュレーションおよび試作ハードウェアでの検証を行い、各種情報システムの省電力化に向け、本方式が有効に寄与することを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
運用中の計算機のプロセッサは低負荷となることが多いため、プロセッサの電力負荷状況に応じた最適な電源制御による効率化が有効である。この実現に向けて電源制御を目的とする、プロセッサ性能カウンタを用いた電力負荷の推定手法を検討した。その結果プロセッサ性能カウンタ情報から小規模なIIRディジタルフィルタにより高精度な電力推定が行えることが確認できた。さらに電力推定精度を向上させるためには、アプリケーションに適するパラメータへの最適化が必要であり、本研究においてパラメータを自動調整する手法を確立した。これらの電力推定手法を電源制御に適用することで電力損失が削減できることが確かめられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脱炭素社会実現に向け情報システムの省電力化は極めて重要な課題である。IoT(Internet of Things)、スマートフォン、サーバなどの情報機器が消費する電力は今後益々増加が予想され、これら計算機システムの省電力化が強く求められている。
本研究の成果は、計算機システム内で電力を供給する電源における電力損失を削減するための省電力化手法の実現に向け必要となる技術を確立するものとなる。
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