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アプリケーションドメイン指向型コンピューティング基盤技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K11738
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
研究機関高知工科大学

研究代表者

密山 幸男  高知工科大学, システム工学群, 教授 (80346189)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードヘテロジニアスプロセッサ / FPGA / RISC-V / プロセッサ / アプリケーションドメイン / アクセラレータ / 再構成可能アーキテクチャ
研究開始時の研究の概要

本研究では、再構成可能ハードウェアとアクセラレータをホストプロセッサの拡張命令を実現する要素と位置づけ、さらにアプリケーションドメインを特化することで、ホストプロセッサ、再構成可能ハードウェア、アクセラレータの最適な組み合わせによるアプリケーションドメイン指向型コンピューティングアーキテクチャを探求する。これにより、高性能・高エネルギー効率・高柔軟性を実現する持続可能なコンピューティング基盤の創生を目指す。

研究成果の概要

本研究は、アプリケーションドメインを特化することで、高性能・高エネルギー効率・高柔軟性を実現するコンピューティング基盤の実現に資するヘテロジニアスプロセッサの開発を目的としている。オープンソースフレームワークの活用によるヘテロジニアスプロセッサ開発の環境構築に取り組んだ。また、物体検出などの機械学習に基づく画像処理向けアクセラレータの設計や、RISC-VプロセッサのRTL設計など、要素回路の設計も行った。さらに、評価ボードを用いた有効性の実証まで行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

各要素技術を統合した最適な構成によるコンピューティング基盤の創生こそ学術的かつ社会的に求められるものであると考え、アプリケーションドメインを特化することによって、再構成可能ハードウェア、アクセラレータ、ホストプロセッサの最適な組合せの探求を目指した。本研究成果は、特定のアプリケーション領域において高い優位性を有するヘテロジニアスプロセッサの高効率設計に寄与できると考える。

報告書

(5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
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Verilog HDLを用いたRISC-VプロセッサのFPGA実装2023

    • 著者名/発表者名
      上田 陸斗, 密山 幸男, 廖 望
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] プログラマブルSoCを用いた自動走行ロボットの交差点走行の高速化2023

    • 著者名/発表者名
      松本 俊輔, 密山 幸男, 廖 望
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 32ビットRISC-Vプロセッサのカスタム命令追加とFPGA実装2023

    • 著者名/発表者名
      奥田 真菜, 密山 幸男, 廖 望
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 5段パイプライン32ビットRISC-VプロセッサVexRiscvのFPGA実装2022

    • 著者名/発表者名
      奥田 真菜, 小林 奏斗, 密山 幸男
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Rocket-Chipを用いたRISC-Vカスタム命令追加に関する検討2022

    • 著者名/発表者名
      小林 奏斗, 奥田 真菜, 密山 幸男
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] プログラマブルSoCを用いたROSベース自律走行ロボットの構成検討2022

    • 著者名/発表者名
      武市 英士, 奥田 真菜, 密山 幸男
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] SoC設計プラットフォームESPを用いたプロセッサ開発環境の検討2021

    • 著者名/発表者名
      四之宮 直輝, 土居 拓矢, 田中 知成, 廖 望, 密山 幸男
    • 学会等名
      情報処理学会 システムとLSIの設計技術研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] SoC設計プラットフォームESPを用いたプロセッサ開発環境の構築2021

    • 著者名/発表者名
      四之宮 直輝, 土居 拓矢, 廖 望, 密山 幸男
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 自動走行ロボット向け信号認識アルゴリズムの実装2021

    • 著者名/発表者名
      泉 雄貴, 青野 遼, 長原 拓巳, 田中 知成, 廖 望, 密山 幸男
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 単眼カメラを用いた自動走行ロボットの交差点走行制御の高精度化2021

    • 著者名/発表者名
      山本 凌平, 青野 遼, 長原 拓巳, 田中 知成, 廖 望, 密山 幸男
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 電流計測によるFPGA回路の消費電力評価2021

    • 著者名/発表者名
      土居 拓矢, 廖 望, 密山 幸男
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] HLS Design of Bellman Equation in Markov Decision Process for Reinforcement Learning2021

    • 著者名/発表者名
      C. Somjaisuk, W. Liao, Y. Mitsuyama
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Autonomous Driving System based on Image Recognition using Programmable SoCs2021

    • 著者名/発表者名
      R. Yamamoto, Y. Izumi, R. Aono, T. Nagahara, T. Tanaka, W. Liao, and Y. Mitsuyama
    • 学会等名
      International Conference on Field-Programmable Technology (FPT 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プログラマブルSoCを用いた小型自律走行車の構成検討2020

    • 著者名/発表者名
      青野 遼, 長原 拓巳, 田中 知成, 池野 樹, 廖 望, 密山 幸男
    • 学会等名
      電子情報通信学会 リコンフィギャラブルシステム研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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