ハイブリッド型命令パイプラインによる超高電力効率プロセッサの研究

• 研究課題/領域番号: 24680005
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 計算機システム・ネットワーク
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 塩谷 亮太 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10619191)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 26,650千円 (直接経費: 20,500千円、間接経費: 6,150千円); 2015年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2014年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2013年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: マイクロアーキテクチャ / プロセッサ / 省電力化 / CPU / 高効率化 / 計算機システム / 計算機アーキテクチャ / プロセッサ・アーキテクチャ / 低消費電力

研究成果の概要

本研究課題では高電力効率な in-order 実行系と，縮小された高性能な out-of-order 実行系の ，2つ実行系からなるハイブリッドなパイプラインを持ったプロセッサのアーキテクチャを研究し，これによりプロセッサの性能を保ちながら消費電力を大きく削減することが可能となった．本研究課題では，当該分野における世界最高峰の国際会議であるIEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture (MICRO) にて本研究の論文が採択されたのをはじめとして，この新しいアーキテクチャに関する提案や評価結果を国際会議や論文誌にて発表した．

研究成果

• [雑誌論文] FXA: Executing Instructions in Front-End for Energy Efficiency (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryota Shioya, Ryo Takami, Msahiro Goshima, and Hideki Ando
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E99-D ページ: 1092-1107
  • NAID: 130005141379
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Improvement of Renamed Trace Cache through the Reduction of Dependent Path Length for High Energy Efficiency (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryota Shioya, and Hideki Ando
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E99.D 号: 3 ページ: 630-640
  • DOI: 10.1587/transinf.2015EDP7270
  • NAID: 130005131824
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Register Indirect Jump Target Forwarding (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryota Shioya, Naruki Kurata, Takashi Toyoshima, Masahiro Goshima, and Shuichi Sakai
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E96.D 号: 2 ページ: 278-288
  • DOI: 10.1587/transinf.E96.D.278
  • NAID: 10031167408
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり
• [学会発表] フロントエンド実行方式におけるエネルギー効率向上のためのインオーダ実行モード切り替えアルゴリズムの初期検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 地代康政, 塩谷亮太, 安藤秀樹
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告 2015-ARC-216
  • 発表場所: 大分県別府市
  • 年月日: 2016-08-05
• [学会発表] タグの2段階比較を行う発行キューによる消費エネルギー削減の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 酒井信二, 塩谷亮太, 安藤秀樹
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告 2015-ARC-216
  • 発表場所: 大分県別府市
  • 年月日: 2016-08-05
• [学会発表] フロントエンド実行方式におけるエネルギー効率向上のためのインオーダ実行モード切り替えアルゴリズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 地代康政, 出岡宏二郎, 塩谷亮太, 安藤秀樹
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告 2016-ARC-219
  • 発表場所: 長崎県五島市
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] フロントエンド実行方式における高エネルギー効率なメモリ・レベル並列性の利用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 出岡宏二郎, 塩谷亮太, 安藤秀樹
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告 2016-ARC-219
  • 発表場所: 長崎県五島市
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 最適な置き換え予測に基づくフィルタ・キャッシュのミス率削減 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古橋陽平, 塩谷亮太, 安藤秀樹
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告 2016-ARC-219
  • 発表場所: 長崎県五島市
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] A Front-end Execution Architecture for High Energy Efficiency (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryota Shioya, Masahiro Goshima, and Hideki Ando
  • 学会等名: IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture (MICRO 47)
  • 発表場所: イギリス
  • 年月日: 2014-12-17
• [学会発表] タグの2段階比較を行う発行キューによる消費エネルギー削減の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林誠弥, 塩谷亮太, 安藤秀樹
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告 2014-ARC-213
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2014-12-09
• [学会発表] Energy Efficiency Improvement of Renamed Trace Cache through the Reduction of Dependent Path Length (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryota Shioya and Hideki Ando
  • 学会等名: IEEE International Conference on Computer Design (ICCD 32)
  • 発表場所: 韓国
  • 年月日: 2014-10-22
• [学会発表] 一致経路長の短縮によるRenamed Trace Cache の土ネルギー効率向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 塩谷亮太, 安藤秀樹
  • 学会等名: 先進的計算基盤システムシンポジウムSACSIS 2013
  • 発表場所: 宮城県仙台市(発表確定)
• [学会発表] タグの2段階比較による発行キューの消費エネルギー削減 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林誠弥,塩谷亮太, 安藤秀樹
  • 学会等名: 先進的計算基盤システムシンポジウムSACSIS 2013
  • 発表場所: 宮城県仙台市(発表確定)
• [学会発表] 資源リサイジングとクロック周波数ブーストを適応的に切り替えるデュアルターボブースト (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口恭平, 塩谷亮太, 安藤秀樹
  • 学会等名: 先進的計算基盤システムシンポジウムSACSIS 2013
  • 発表場所: 宮城県仙台市(発表確定)
• [学会発表] データ・キャッシュ・ミスの周期的発生を利用したヒット/ミス予測器 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田亮輔, 塩谷亮太, 安藤秀樹
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告2012-ARC-201
  • 発表場所: 鳥取県鳥取市
  • 年月日: 2012-08-01
• [学会発表] フロントエンドで命令を実行するプロセッサにおけるエネルギー効率の評価
  • 著者名/発表者名: 鷹見 怜, 塩谷 亮太, 安藤 秀樹
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告 2013-ARC-206
  • 発表場所: 福岡県北九州市
• [学会発表] スーパースカラ・プロセッサ「雷上動」の設計と実装
  • 著者名/発表者名: 藤田 晃史, 中島 潤, 早水 光, 塩谷 亮太
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告 2014-ARC-208
  • 発表場所: 東京工業大学