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給電制御を持つFPGAアクセラレータによるグリーンコンピューティング基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 25330066
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計算機システム
研究機関長崎大学

研究代表者

柴田 裕一郎  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (10336183)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードFPGA / リコンフィギャラブルコンピューティング / アクセラレータ / DC-DCコンバータ / ステンシル計算 / スイッチング電源 / 電力性能比
研究成果の概要

高い電力性能比を達成するグリーンコンピューティング技術を推進するためには,アーキテクチャ的な省電力化技術と電源供給系の高効率化を両立する必要がある.そこで本研究では,FPGAアクセラレータと電源ユニット群と密結合する方式を想定し,FPGAアクセラレータの特性モデルを構築するとともに,このモデルを電力効率最適化に利用できることを示した.また,給電制御にもFPGAを用いる方式を提案し,シミューレションによる解析と実機を用いた実験によってその有効性を示した.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Overcurrent Limitation for Digital Peak Current Mode DC-DC Converter2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kajiwara, T. Umeki, Y. Shibata, H. Maruta, K. Kurokawa
    • 雑誌名

      International Journal of Renewable Energy Research

      巻: 6(1) ページ: 90-98

    • NAID

      40020867285

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ビルディングキューブ法に基づくステンシル計算の高位合成ベースFPGA実装2016

    • 著者名/発表者名
      副島梨恵,翁浩二,柴田裕一郎,小栗清
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 115(400) ページ: 125-130

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] AMPD法を用いたピーク検出システムのFPGAへの実装2016

    • 著者名/発表者名
      岩崎文彦,柴田裕一郎,小栗清
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 115(400) ページ: 179-184

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] DC-DCコンバータのための関数切り替えディジタルソフトスタートについて2016

    • 著者名/発表者名
      坂井努,丸田英徳,柴田裕一郎,黒川不二雄,廣瀬圭一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 115(429) ページ: 103-108

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Power Performance Profiling of 3-D Stencil Computation on an FPGA Accelerator for Efficient Pipeline Optimization2015

    • 著者名/発表者名
      K. Okina, R. Soejima, K. Fukumoto, Y. Shibata, K. Oguri
    • 雑誌名

      ACM Computer Architecture News

      巻: 43(4) 号: 4 ページ: 9-14

    • DOI

      10.1145/2927964.2927967

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Modeling of Stencil Computing on a Stream-Based FPGA Accelerator for Efficient Design Space Exploration2015

    • 著者名/発表者名
      K. Dohi, K. Okina, R. Soejima, Y. Shibata, K. Oguri
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E98.D 号: 2 ページ: 298-308

    • DOI

      10.1587/transinf.2014RCP0013

    • NAID

      130004841844

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FPGAアクセラレータを用いたストリーム処理における電力性能最適化に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      福本航太・翁 浩二・副島梨恵・柴田裕一郎・小栗 清
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: Vol.114(428) ページ: 123-128

    • NAID

      110009868154

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] PWM制御向け高時間分解能信号生成回路のFPGA実装2015

    • 著者名/発表者名
      柏木 瞬・光武大貴・谷口弘展・柴田裕一郎・小栗 清・丸田英徳・黒川不二雄
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: Vol.114(428) ページ: 85-90

    • NAID

      110009868148

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Memory Profiling Framework for Stencil Computation on an FPGA Accelerator with High Level Synthesis2014

    • 著者名/発表者名
      R. Soejima, K. Okina, K. Dohi, Y. Shibata, K. Oguri
    • 雑誌名

      ACM SIGARCH Computer Architecture News

      巻: Vol.42(4) 号: 4 ページ: 69-74

    • DOI

      10.1145/2693714.2693727

    • NAID

      110009925732

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高位合成ベースFPGAアクセラレータにおけるステンシル計算用メモリプロファイリングフレームワーク2014

    • 著者名/発表者名
      翁 浩二・副島梨恵・土肥慶亮・柴田裕一郎・小栗 清
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: Vol.114(75) ページ: 55-60

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 高位合成系を用いた三次元ステンシル計算における性能モデルの検証2013

    • 著者名/発表者名
      土肥慶亮,中村芳大,柴田裕一郎,小栗 清
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: Vol.113(52), RECONF2013-12 ページ: 61-66

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] FPGAアクセラレータを用いた三次元ステンシル計算における電力性能モデルの検討2013

    • 著者名/発表者名
      土肥慶亮,福本航太,柴田裕一郎,小栗 清
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: Vol.113(221) RECONF2013-23 ページ: 19-24

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Performance Characterization of a Reconfigurable Computing Platform with High-level Synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      K. Dohi, Y. Nakamura, Y. Shibata, K. Oguri
    • 雑誌名

      Proc. Joint Symposium of Jeju National University and Nagasaki University on Science and Technology

      巻: -- ページ: 59-62

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Performance Modeling and Optimization of 3-D Stencil Computation on a Stream-based FPGA Accelerator2013

    • 著者名/発表者名
      K. Dohi, K. Fukumoto, Y. Shibata, K. Oguri
    • 雑誌名

      Proc. International Conference on Reconfigurable Computing and FPGAs (ReConFig2013)

      巻: -- ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/reconfig.2013.6732318

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ディジタルピーク電流モードDC-DCコンバータの過電流制限について2016

    • 著者名/発表者名
      梶原一宏,松井信正,丸田英徳,柴田裕一郎,黒川不二雄
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子通信エネルギー技術研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都・港区)
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] FPGAコンピューティングとそのリアルタイム画像・信号処理への応用2016

    • 著者名/発表者名
      柴田裕一郎
    • 学会等名
      ながさき次世代ロボット研究会
    • 発表場所
      長崎総合科学大学グリーンヒルキャンパス(長崎県・長崎市)
    • 年月日
      2016-02-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DC-DCコンバータのための関数切り替えディジタルソフトスタートについて2016

    • 著者名/発表者名
      坂井努,丸田英徳,柴田裕一郎,黒川不二雄,廣瀬圭一
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子通信エネルギー技術研究会
    • 発表場所
      久留米ホテルエスプリ(福岡県・久留米市)
    • 年月日
      2016-01-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ビルディングキューブ法に基づくステンシル計算の高位合成ベースFPGA実装2016

    • 著者名/発表者名
      副島梨恵,翁浩二,柴田裕一郎,小栗清
    • 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
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス来往舎(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-01-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] AMPD法を用いたピーク検出システムのFPGAへの実装2016

    • 著者名/発表者名
      岩崎文彦,柴田裕一郎,小栗清
    • 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
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス来往舎(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-01-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Digital peak current mode dc-dc converter with overcurrent limitation function2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kajiwara, T. Ueki, Y. Shibata, F. Kurokawa
    • 学会等名
      International Conference on Renewable Energy Research and Applications
    • 発表場所
      パレルモ(イタリア)
    • 年月日
      2015-11-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Function switched soft-start method of dc-dc converter for energy management of HVDC system2015

    • 著者名/発表者名
      H. Maruta, T. Sakai, Y. Shibata, F. Kurokawa, K. Hirose
    • 学会等名
      IEEE International Future Energy Electronics Conference
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Power Performance Profiling of 3-D Stencil Computation on an FPGA Accelerator for Efficient Pipeline Optimization2015

    • 著者名/発表者名
      K. Okina, R. Soejima, K. Fukumoto, Y. Shibata, K. Oguri
    • 学会等名
      International Symposium on Highly-Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies
    • 発表場所
      ボストン(米国)
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FPGAアクセラレータを用いたストリーム処理における電力性能最適化に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      福本航太
    • 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
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス来往舎,横浜市
    • 年月日
      2015-01-29 – 2015-01-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] PWM制御向け高時間分解能信号生成回路のFPGA実装2015

    • 著者名/発表者名
      柏木 瞬
    • 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
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス来往舎,横浜市
    • 年月日
      2015-01-29 – 2015-01-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高位合成ベースFPGAアクセラレータにおけるステンシル計算用メモリプロファイリングフレームワーク2014

    • 著者名/発表者名
      翁 浩二
    • 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
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパス片平さくらホール,仙台市
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A Memory Profiling Framework for Stencil Computation on an FPGA Accelerator with High Level Synthesis2014

    • 著者名/発表者名
      R. Soejima
    • 学会等名
      International Symposium on Highly-Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパス片平さくらホール,仙台市
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高位合成系を用いた三次元ステンシル計算における性能モデルの検証2013

    • 著者名/発表者名
      土肥慶亮
    • 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
    • 発表場所
      高知県立県民文化ホール,高知市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] FPGAアクセラレータを用いた三次元ステンシル計算における電力性能モデルの検討2013

    • 著者名/発表者名
      土肥慶亮
    • 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
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学,石川県能美市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Performance Modeling and Optimization of 3-D Stencil Computation on a Stream-based FPGA Accelerator2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Dohi
    • 学会等名
      International Conference on Reconfigurable Computing and FPGAs (ReConFig2013)
    • 発表場所
      IBEROSTAR Cancún Hotel,カンクン(メキシコ)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Performance Characterization of a Reconfigurable Computing Platform with High-level Synthesis

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Dohi
    • 学会等名
      Joint Symposium of Jeju National University and Nagasaki University on Science and Technology
    • 発表場所
      Jeju National University,済州島(大韓民国)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] FPGAの技術動向と高周波スイッチング電源制御への応用

    • 著者名/発表者名
      柴田裕一郎
    • 学会等名
      IEEE PELS Fukuoka Chapter研究報告会
    • 発表場所
      長崎大学,長崎市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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