| 研究分担者 |
石原 亨 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 日本学術振興会特別研
富山 宏之 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 日本学術振興会特別研
澤田 直 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助手 (70235464)
岩井原 瑞穂 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助教授 (40253538)
村上 和彰 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助教授 (10200263)
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| 研究概要 |
本研究では,マイクロプロセッサを中心に構成されるシステムLSIの特性を活かした新しい低消費電力化技術を提案し,その実用化を目指して研究を行なった.プロセッサやメモリのアーキテクチャ,電源電圧の最適制御,ハードウェアとソフトウェアの協調による低消費電力化手法など,ソフトウェア,アーキテクチャ,回路技術を組合わせた低消費電力化技術を中心に開発を行なった.本研究の具体的な成果は、以下5つに分けられる.
* 可変電圧プロセッサアーキテクチャを用いた低電力システムの開発
プロセッサの電源電圧とクロック周期を可変にして,電源電圧変更命令によりプログラムから指定することで,応用プログラムの負荷に応じて必要最小限のエネルギーで計算を実行する技術を開発し,プロセッサの試作を行った.
* ソフトコアプロセッサと可変データパス技術を用いた低電力プロセッサの開発
ソフトウェアから駆動するデータパス幅を制御・変更できる低消費電力プロセッサアーキテクチャを開発した.
* バスの遷移回数を削減するコンパイラ技術とキャッシュメモリの低消費電力化手法の開発
データや命令の符号化や転送の順序などを制御することにより,消費電力を最小化する手法とキャッシュメモリから読み出される命令やデータを予測することによりメモリで消費される電力を削減する手法の開発を行なった.
* DRAM/ロジック混載LSIにおけるDRAMのリフレッシュ回数の削減を目的とした低消費電力化手法の開発
メモリ/ロジック混載を前提として,キャッシュメモリ,主記憶,補助記憶の各階層における記憶動作および階層間のデータ転送にかかる電力消費を軽減するメモリアーキテクチャの研究を行なった.
* 低電力化のための論理合成手法の開発
論理回路の合成手法として広く利用されているトランスダクション法を利用して低電力向けに論理回路を最適化する手法を開発した.
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