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論理回路中の疎な関係にある部分回路群の抽出と活用手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23700054
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 計算機システム・ネットワーク
研究機関電気通信大学

研究代表者

三好 健文  電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助教 (70506732)

研究期間 (年度) 2011
研究課題ステータス 中途終了 (2011年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードFPGA / コンパイラ / 高位合成
研究概要

本研究の目的は,HDLで記述された回路中の部分回路間の疎な関係性を抽出し活用する手法を明らかにし,それらの並列性を活用可能な言語の拡張および処理系について研究すること,および,その疎な関係性を利用した複数FPGAへの論理回路のマッピング手法や並列シミュレーションへの応用を行うことである.
まず,モジュール間の疎な関係性はどのように定義できるかという基礎的な項目を,ストリームデータベース処理,コンピュータゲームプレーヤを事例に検討した.その結果,これらのアルゴリズム的な処理をハードウェア化する場合には,関数呼び出し処理のパイプライン化およびデータ並列性を活用する分割が効率の良い回路の設計に有用であり,また,ソフトウェア記述としてプログラマが明確に記述することが容易であることが確認できた.
次に,これらの並列性を実際にハードウェア記述言語として記述できるように,その有効性とコンパイル技法について,Javaを入力言語として独自に開発した高位合成器であるJavaRockを活用して実装と評価を行った.その結果,JavaのThreadを利用したデータ並列性およびwait-notifyを活用してパイプライン並列性が記述されたソフトウェアプログラムから並列して動作する独立したハードウェアモジュール群を生成し,それらの連携によって所望の処理が実現できることを示した.
また,分割したハードウェアとして並列化した回路を複数のFPGAに分割して実装した場合でもこれが正しく動作することを確認した.分割に際しては,分割するモジュール群およびそれらの通信方式をプログラマが明示的に記述する他,Javaのアノテーションを活用することで,コンパイラで自動的に分割を決定し分割したモジュール群の通信機構を埋め込む手法を検討し,評価した.

報告書

(1件)
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] ウィンドウ結合演算子のFPGAによる実現2011

    • 著者名/発表者名
      三好健文, 寺田佑太, 川島英之, 吉永努
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌B

      巻: J94-B ページ: 1313-1322

    • NAID

      110008749646

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ストリーム処理エンジン向け動的再構成可能プロセッサアーキテクチャの設計2011

    • 著者名/発表者名
      三好健文, 寺田佑太, 川島英之, 吉永努
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌データベース(TOD)

      巻: 4 ページ: 35-51

    • NAID

      40019597812

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] FPGA向け高位合成言語としてのJavaの活用手法の検討2012

    • 著者名/発表者名
      三好健文, 船田悟史
    • 学会等名
      情報処理学会第53回プログラミングシンポジウム
    • 発表場所
      ウェルシティ湯河原
    • 年月日
      2012-01-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] プログラミング言語JavaのFPGA向け高位合成言語としての利用の検討2011

    • 著者名/発表者名
      三好健文, 船田悟史
    • 学会等名
      デザインガイア2011
    • 発表場所
      ウェルシティ宮崎
    • 年月日
      2011-11-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A Coarse Grain Reconfigurable Processor Architecture for Stream Processing Engine2011

    • 著者名/発表者名
      Takefumi MIYOSHI, Yuta Terada, Hideyuki Kawashima, Tsutomu Yoshinaga
    • 学会等名
      21st International Conference on Field Programmable Logic and Applications
    • 発表場所
      Crete, GREECE
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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