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高速に再構成可能なインデックス生成回路の設計に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26330072
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
研究機関明治大学

研究代表者

笹尾 勤  明治大学, 理工学部, 専任教授 (20112013)

連携研究者 井口 幸洋  明治大学, 理工学部, 専任教授 (60201307)
研究協力者 Butler Jon T.  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード国際研究者交流、米国 / 線形関数 / 関数分解 / ルータ / CAM(連想メモリ) / パターンマッチング / 書き換え可能回路 / 国際研究者交流、米 / 5 CAM(連想メモリ) / インデックス生成関数 / CAM(連想メモリ)
研究成果の概要

連想メモリ(Content Addressable Memory:CAM)は、インターネットのルータ、パターンマッチング、コンピュータのキャッシュメモリ等で広く用いられている。CAMを用いると高速にパターンマッチングを実行可能であるが、CAMは高価であり消費電力も大きい。CAMの機能をモデル化したものがインデックス生成関数である。申請者は、インデックス生成関数を汎用メモリと僅かなハードウエアを用いて実現する方法(IGU)を発案したが、本研究では1個あるいは複数個のIGUを用いて大規模な連想メモリを高速に更新する方法を開発した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (61件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 3件、 査読あり 17件、 謝辞記載あり 14件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 22件、 招待講演 3件) 図書 (3件) 備考 (3件) 産業財産権 (3件) (うち外国 2件)

  • [国際共同研究] Naval Postgraduate School(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Naval Postgraduate School(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Naval Postgraduate School(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Fast Updatable Implementation of Index Generation Functions Using Multiple IGUs2017

    • 著者名/発表者名
      SASAO Tsutomu
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E100.D 号: 8 ページ: 1574-1582

    • DOI

      10.1587/transinf.2016LOP0001

    • NAID

      130005876098

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Balanced Decision Tree Based Heuristic for Linear Decomposition of Index Generation Functions2017

    • 著者名/発表者名
      Shinobu Nagayama, Tsutomu Sasao, Jon T. Butler
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E100.D 号: 8 ページ: 1583-1591

    • DOI

      10.1587/transinf.2016LOP0013

    • NAID

      130005876136

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Method to Detect Bit Flips in a Soft-Error Resilient TCAM2017

    • 著者名/発表者名
      Syafalni Infall、Sasao Tsutomu、Wen Xiaoqing
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems

      巻: 37-8 号: 6 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tcad.2017.2748019

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A linear decomposition of index generation functions: Optimization using autocorelation functions2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 雑誌名

      Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing

      巻: 28 ページ: 105-127

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A set partition number system2016

    • 著者名/発表者名
      J. T. Butler and T. Sasao
    • 雑誌名

      Australasian Journal of Combinatorics

      巻: 65 ページ: 152-168

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] LUT cascades based on edge-valued multi-valued decision diagrams: Application to packet classification2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara, T. Sasao, H. Iwamoto, and M. Matsuura
    • 雑誌名

      IEEE Journal on Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems

      巻: 6 号: 1 ページ: 73-86

    • DOI

      10.1109/jetcas.2016.2528638

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An Update Method for a Low Power CAM Emulator using an LUT Cascade Based on an EVMDD (k)2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara, T. Sasao, M. Matsuura, and H. Iwamoto
    • 雑誌名

      Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing

      巻: 26 ページ: 109-123

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-speed hardware partition generation2015

    • 著者名/発表者名
      J. T. Butler and T. Sasao
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Reconfigurable Technology and Systems

      巻: 7

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Memory-based IPv6 lookup architecture using parallel index generation units2015

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara,T. Sasao, M. Matsuura, H. Iwamoto, and Y. Terao,
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Inf. and Syst

      巻: E98-D

    • NAID

      130004841817

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] EVMDD-Based analysis and diagnosis methods of multi-state systems with multi-state components2014

    • 著者名/発表者名
      S. Nagayama, T. Sasao and J. T. Butler,
    • 雑誌名

      Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing

      巻: 22

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Index generation functions: Tutorial2014

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 雑誌名

      Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing

      巻: 23

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Piecewise arithmetic expressions of numeric functions and their application to design of numeric function generators2014

    • 著者名/発表者名
      S. Nagayama, T. Sasao, and J. T. Butler
    • 雑誌名

      Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing

      巻: 23

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A heterogeneous multi-valued decision diagram machine for encoded characteristic function for non-zero outputs2014

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara, T. Sasao, M. Matsuura
    • 雑誌名

      Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing

      巻: 23

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A packet classifier based on prefeching EVMDD(k) machines2014

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara, T. Sasao and M. Matsuura,
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E97-D

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On optimizations of edge-valued MDDs for fast analysis of multi-state systems2014

    • 著者名/発表者名
      S. Nagayama, T. Sasao, J. T. Butler, M. A. Thornton, and T. W. Manikas
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E97-D

    • NAID

      130004685463

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Head-tail expressions for interval functions2014

    • 著者名/発表者名
      I. Syafalni and T. Sasao,
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communication and Computer Sciences,

      巻: E97-A

    • NAID

      130004696723

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Method to find linear decompositions for incompletely specified index generation functions using difference matrix2014

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao, Y. Urano, and Y. Iguchi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communication and Computer Sciences

      巻: E97-A

    • NAID

      130004706405

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Analysis of cyclic row-shift decompositions for index generation functions2018

    • 著者名/発表者名
      J. T. Butler and T. Sasao,
    • 学会等名
      The 21st Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A Method to identify affine equivalence classes of logic functions2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao, K. Matsuura and Y. Iguchi
    • 学会等名
      The 21st Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Netlist conversion from costumer logic interface format (CLIF) to Verilog for legacy circuits,2018

    • 著者名/発表者名
      I. Syafalni, K. Wakasugi, Y. Tongxin, T. Sasao and X. Wen,
    • 学会等名
      The 21st Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] An algorithm to find optimum support-reducing decompositions for index generation functions2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao, K. Matsuura, Y. Iguchi
    • 学会等名
      Design Automation and Test in Europe
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Index generation functions: Minimization methods2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A random forest using a multi-valued decision diagram2017

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara, A. Jinguji, S. Sato and T. Sasao
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An exact optimization algorithm for linear decomposition of index generation function2017

    • 著者名/発表者名
      S. Nagayama, T. Sasao, and J. T. Butler,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On affine equivalence of logic functions2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao and M. Maeta,
    • 学会等名
      International Workshop on Logic and Synthesis
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Probe location checker for IC physical verification2017

    • 著者名/発表者名
      I. Syafalni, K. Wakasugi, and T. Sasao
    • 学会等名
      2017 IEEE TENCON
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiple-bit-flip detection scheme for a soft-error resilient TCAM2016

    • 著者名/発表者名
      I. Syafalni, T. Sasao and X. Wen
    • 学会等名
      IEEE Computer Society Annual Symposium on VLSI
    • 発表場所
      Pittsburgh, Pennsylvania,USA
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Decomposition of index generation functions using a Monte Carlo method2016

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao and J. T. Butler
    • 学会等名
      International Workshop on Logic and Synthesis
    • 発表場所
      Austin, Texas, USA
    • 年月日
      2016-06-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A realization of index generation functions using multiple IGUs2016

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-valued Logic
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An FFT circuit using nested RNS in a digital spectrometer for a radio telescope2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara, T. Sasao, H. Nakanishi, K. Iwai, T. Nagao and N. Ogawa,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-valued Logic
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An efficient heuristic algorithm for linear decomposition of index generation functions2016

    • 著者名/発表者名
      S. Nagayama, T. Sasao, and J. T. Butler
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-valued Logic
    • 発表場所
      Sappro, Japan
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the inadmissible class of multiple-valued faulty functions under stuck-at fault2016

    • 著者名/発表者名
      D. Chowdhury, D. Das, B. Bhattacharya and T. Sasao
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-valued Logic
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A heuristic decomposition of index generation functions with many variables2016

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao, K. Matsuura, Y. Iguchi
    • 学会等名
      The 20th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the number of variables to represent index generation functions2016

    • 著者名/発表者名
      J. T. Butler and T. Sasao
    • 学会等名
      International Workshop on Boolean Problems
    • 発表場所
      Freiberg, Germany
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Index generation functions: Logic synthesis for pattern matching,"2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 学会等名
      EPFL Workshop on Logic Synthesis and Verification
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A deep convolutional neural network using nested residue number system2015

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara and T. Sasao,
    • 学会等名
      The International Conference on Field-programmable Logic and Applications (FPL-2015),
    • 発表場所
      London, United Kingdom,
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A method to minimize variables for incompletely specified index generation functions using a SAT solver,2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao, I. Fumishi, and Y. Iguchi,
    • 学会等名
      International Workshop on Logic and Synthesis,
    • 発表場所
      Mountain View, CA, USA
    • 年月日
      2015-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A soft-error tolerant TCAM for multiple-bit flips using partial don’t-care keys2015

    • 著者名/発表者名
      I. Syafalni, T. Sasao, and X. Wen,
    • 学会等名
      International Workshop on Logic and Synthesis,
    • 発表場所
      Mountain View, CA, USA
    • 年月日
      2015-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A reduction method for the number of variables to represent index generation functions: s-Min method2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2015),
    • 発表場所
      Waterloo, Canada
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An RNS FFT circuit using LUT cascades based on a modulo EVMDD2015

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara,T. Sasao, H. Nakanishi, and K. Iwai,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2015)
    • 発表場所
      Waterloo, Canada
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Edge reduction for EVMDDs to speed up analysis of multi-state systems2015

    • 著者名/発表者名
      S. Nagayama, T. Sasao, J. T. Butler, M. Thornton, and T. Malikas,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2015),
    • 発表場所
      Waterloo, Canada
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速パターンマッチング用ハードウエアについて2015

    • 著者名/発表者名
      笹尾勤
    • 学会等名
      電子情報通信学会、DC, CPSY研究会
    • 発表場所
      明治大学中野キャンパス
    • 年月日
      2015-04-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A dynamically reconfigurable mixed analog-digital filter bank:Applied to an acoustic diagnostic system2015

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara, H. Yoshida, S-I. Shioya, R. Mikami, and T. Sasao,
    • 学会等名
      the 11th International Symposium on Applied Reconfigurable Computing (ARC-2015),
    • 発表場所
      Bochum, Germany
    • 年月日
      2015-04-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Soft-error tolerant TCAMs for high-reliability packet classifications2014

    • 著者名/発表者名
      Infall Syafalni, Tsutomu Sasao, Xiaoqing Wen, Stefan Holst, Kohei Miyase
    • 学会等名
      APCCAS 2014
    • 発表場所
      Ishigaki, Japan
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis methods of multi-state systems partially having dependent components using multiple-valued decision diagrams2014

    • 著者名/発表者名
      S. Nagayama, T. Sasao, J. T. Butler, M. A. Thornton, and T. W. Manikas,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2014),
    • 発表場所
      Bremen, Germany
    • 年月日
      2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Inadmissible class of Boolean functions under stuck-at faults2014

    • 著者名/発表者名
      D. K. Das, D. Chowdhury, B. B. Bhattacharya and T. Sasao,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2014),
    • 発表場所
      Bremen, Germany
    • 年月日
      2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] On the average number of variables to represent incompletely specified index generation functions2014

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 学会等名
      International Workshop on Logic and Synthesis
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-05-20 – 2014-06-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A lower bound on the number of variables to represent incompletely specified index generation functions2014

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao, Y. Urano and Y. Iguchi,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2014)
    • 発表場所
      Bremen, Germany
    • 年月日
      2014-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] An update method for a CAM emulator using an LUT cascade based on an EVMDD(k)2014

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara, T. Sasao and M. Matsuura
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2014)
    • 発表場所
      Bremen, Germany
    • 年月日
      2014-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] Further Improvements in the Boolean Domain2018

    • 著者名/発表者名
      Jon T. Butler and T. Sasao
    • 総ページ数
      536
    • 出版者
      Cambridge Scholars Publisher
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Advance of Logic Synthesis2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao and J. T. Butler
    • 総ページ数
      232
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783319672946
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Applications of Zero-Suppressed Decision Diagrams2014

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao and J. T. Butler
    • 出版者
      Morgan-Claypool
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] Welcome to LSI-CAD

    • URL

      http://www.lsi-cad.com

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] LSI-CAD.COM

    • URL

      http://www.lsi-cad.com

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] 笹尾勤

    • URL

      http://www.lsi-cad.com/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] Content addressable memory, an index generator, and a registered information update method2018

    • 発明者名
      Tsutomu Sasao
    • 権利者名
      Meiji University
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 連想記憶装置、インデックス生成器、及び登録情報更新方法2015

    • 発明者名
      笹尾勤
    • 権利者名
      学校法人明治大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 連想記憶装置、インデックス生成器、及び登録情報更新方法2014

    • 発明者名
      笹尾勤
    • 権利者名
      笹尾勤
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-168777
    • 出願年月日
      2014-08-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-01-24  

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