| 研究課題/領域番号 |
21H03407
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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 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
渡邊 実 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (30325576)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2023年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | プログラマブルデバイス / FPGA / スクラビング / 光再構成型ゲートアレイ / ホログラムメモリ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
集積回路は放射線に対して極めて脆弱であるが、研究代表者は放射線に強い耐性を持つホログラムメモリと既存の集積回路とを組み合わせ、放射線により集積回路がダメージを受けたとしても使い続けることが可能な世界初の耐放射線光電子FPGAを実現した。しかし、この耐放射線光電子FPGAでは使用中に恒久故障が生じることから、リアルタイムシステムを運用する場合には、放射線の入射により引き起こされる一時的なソフトエラーに加えて、恒久故障からも即座に修復できる必要がある。本研究ではソフトエラー対策としてよく使用されるスクラビング手法に恒久故障対策も盛り込んだ世界初のマルチコンテキストスクラビングの実証試験に取り組む。
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| 研究実績の概要 |
2023年度にはマルチコンテキストスクラビングの実証試験用治具類の改良設計、順序回路へのマルチコンテキストスクラビングの実証試験に取り組んだ。2022年度には4コンテキストによるマルチコンテキストスクラビングの実証試験に取り組んだが、3つのコンテキストでもほぼ同等のマルチコンテキストスクラビングの性能が実現できることを実証した。また、3コンテキストを用いたマルチコンテキストスクラビングと、4コンテキストを用いたマルチコンテキストスクラビングの性能差について詳細に評価をした。耐放射線光電子FPGAではホログラフィックメモリ内に多数のコンテキストを格納できる。よって、3コンテキストでも、4コンテキストでも対応可能であるが、3コンテキストの方がより多数の復旧パターンが記憶できることになるため、より望ましいと言える。より高速な復旧を期待する場合には4コンテキストのマルチコンテキストスクラビングを用い、復旧サイクルに余裕がある場合には3コンテキストのマルチコンテキストスクラビングを用いれば良い。光を用いたマルチコンテキストスクラビングの周期は3コンテキストであれ、4コンテキストであれ、１マイクロ秒以下であり、FPGAの数百ミリ秒のシリアル構成とは比較にならない高速なスクラビング処理が可能になる。この高速なスクラビング処理により、非常に高いソフトエラー耐性が実現できる。このマルチコンテキストスクラビングを耐放射線光電子FPGAに適用することにより、リアルタイムシステムが耐放射線光電子FPGA上に実装可能になり、原子炉や廃炉現場で使用するロボットや、ロケット、探査機、衛星等の宇宙システムへの応用に道が開かれた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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