細粒度電源管理に基づくハードウェア／ソフトウェア協調低消費電力設計技術

• 研究課題/領域番号: 23700067
• 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: 立命館大学
• 研究代表者: 谷口 一徹 立命館大学, 理工学部, 助教 (40551453)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: HW/SW協調設計 / VLIW型プロセッサ / 低消費電力化

研究概要

本研究では、組込み向けプロセッサの１種であるVLIW型プロセッサを対象とし、近年問題視されているリーク電力をHW/SW協調設計により大幅に削減する。VLIW型プロセッサは、単一命令で複数の演算器を同時に実行するSIMD型アーキテクチャであり、高性能・低消費電力が実現できる。また、リーク電力を削減するためには不要な演算器の電源を動的に切るパワーゲーティングと呼ばれる回路技術が有効である。そこで本研究では、パワーゲーティングを効率的に適用する消費電力最小スケジューリング手法、ならびに演算器構成最適化手法を確立した。評価実験より、提案手法の有効性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Fast and Accurate Architecture Exploration for High Performance and Low Energy VLIW Data-Path (2014)
  • 著者名/発表者名: I. Taniguchi、K. Aoki、H. Tomiyama、P. Raghavan、F. Catthoor、M. Fukui
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E97.A 号: 2 ページ: 606-615
  • DOI: 10.1587/transfun.E97.A.606
  • NAID: 130003394754
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [学会発表] A Basic-Block Level Optimistic Energy Estimation for Power-Gated VLIW Data-Path Model (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Nakamura、I. Taniguchi、H. Tomiyama、M. Fukui
  • 学会等名: The 18th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies (SASIMI 2013)
  • 発表場所: ホテル札幌ガーデンパレス(北海道)
  • 年月日: 2013-10-22
• [学会発表] GA-based Architecture Exploration Method for Low Energy VLIW Data-Path Model (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Aoki、I. Taniguchi、H. Tomiyama、M. Fukui
  • 学会等名: International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT)
  • 発表場所: Samui Island (Thailand)
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] A New Metric for Basic-Block Level Rough Energy Estimation for Power-Gated VLIW Data-Path Model (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Nakamura、K. Aoki、M. Uchida、I. Taniguchi、H. Tomiyama、M. Fukui
  • 学会等名: International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT)
  • 発表場所: Samui Island (Thailand)
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] 細粒度電源管理を考慮した基本ブロックレベル消費エネルギー推定手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村駿介、青木康平、内田充哉、谷口一徹、冨山宏之、福井正博
  • 学会等名: 情報処理学会SLDM研究会
  • 発表場所: 対馬市交流センター(長崎県)
  • 年月日: 2013-03-13
• [学会発表] Energy-Aware SA-based Instruction Scheduling for Fine-Grained Power-Gated VLIW Processors (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Uchida、I. Taniguchi、H. Tomiyama、M. Fukui
  • 学会等名: International SoC Design Conference (ISOCC2012)
  • 発表場所: Jeju Island (Korea)
  • 年月日: 2012-11-06
• [学会発表] An Energy Aware Design Space Exploration for VLIW AGU Model with Fine Grained Power Gating (2011)
  • 著者名/発表者名: I. Taniguchi、M. Uchida、H. Tomiyama、M. Fukui、P. Raghavan、F. Catthoor
  • 学会等名: 14th EUROMICRO Conference on Digital System Design (DSD2011)
  • 発表場所: Oulu (Finland)
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] Architecture Optimization based on a Branch-and-Bound Strategy for Low-Energy Embedded VLIW Processors (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Aoki、I. Taniguchi、H.Tomiyama、M. Fukui
  • 学会等名: International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC2011)
  • 発表場所: Gyeongjoo (Korea)
  • 年月日: 2011-06-20
• [学会発表] Energy-Aware ILP-based Instruction Scheduling for Fine-Grained Power-Gated VLIW Processors (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Uchida、I. Taniguchi、H. Tomiyama、M. Fukui
  • 学会等名: International Technical Conference on Circuits/Systems,Computers and Communications (ITC-CSCC2011)
  • 発表場所: Gyeongjoo (Korea)
  • 年月日: 2011-06-20
• [学会発表] Energy-Aware ILP-based Instruction Scheduling for Fine-Grained Power-Gated VLIW Processors (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuya Uchida, Ittetsu Taniguchi, Hiroyuki Tomiyama, and Masahiro Fukui
  • 学会等名: International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC2011)
  • 発表場所: Gyeongjoo, Korea
• [学会発表] Architecture Optimization based on a Branch-and-Bound Strategy for Low-Energy Embedded VLIW Processors (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohei Aoki, Ittetsu Taniguchi, Hiroyuki Tomiyama, and Masahiro Fukui
  • 学会等名: International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC2011)
  • 発表場所: Gyeongjoo, Korea
• [学会発表] An Energy Aware Design Space Exploration for VLIW AGU Model with Fine Grained Power Gating (2011)
  • 著者名/発表者名: Ittetsu Taniguchi, Mitsuya Uchida, Hiroyuki Tomiyama, Masahiro Fukui, Praveen Raghavan, Francky Catthoor
  • 学会等名: 14th EUROMICRO Conference on Digital System Design (DSD2011)
  • 発表場所: Oulu, Finland
• [学会発表] A Basic-Block Level Optimistic Energy Estimation for Power-Gated VLIW Data-Path Model
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Nakamura, Ittetsu Taniguchi, Hiroyuki Tomiyama, Masahiro Fukui
  • 学会等名: The 18th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies (SASIMI 2013)
  • 発表場所: ホテル札幌ガーデンパレス（北海道）
• [学会発表] GA-based Architecture Exploration Method for Low Energy VLIW Data-Path Model
  • 著者名/発表者名: Kohei Aoki, Ittetsu Taniguchi, Hiroyuki Tomiyama, Masahiro Fukui
  • 学会等名: International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT)
  • 発表場所: Samui Island, Thailand
• [学会発表] A New Metric for Basic-Block Level Rough Energy Estimation for Power-Gated VLIW Data-Path Model
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Nakamura, Kohei Aoki, Mitsuya Uchida, Ittetsu Taniguchi, Hiroyuki Tomiyama, Masahiro Fukui
  • 学会等名: International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT)
  • 発表場所: Samui Island, Thailand
• [学会発表] Energy-Aware SA-based Instruction Scheduling for Fine-Grained Power-Gated VLIW Processors
  • 著者名/発表者名: Mitsuya Uchida, Ittetsu Taniguchi, Hiroyuki Tomiyama, and Masahiro Fukui
  • 学会等名: International SoC Design Conference (ISOCC2012)
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] 細粒度電源管理を考慮した基本ブロックレベル消費エネルギー推定手法
  • 著者名/発表者名: 中村駿介, 青木康平, 内田充哉, 谷口一徹, 冨山宏之, 福井正博
  • 学会等名: 情報処理学会 システムLSI設計技術研究発表会
  • 発表場所: 対馬市交流センター 長崎県