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2000 年度 研究成果報告書概要

高機能演算回路のためのハードウェアアルゴリズムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 10680349
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算機科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

高木 直史  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10171422)

研究分担者 高木 一義  名古屋大学, 工学研究科, 講師 (70273844)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
キーワード算術演算 / ハート・ウェアアルゴリズム / VLSI / ユークリッドノルム計算 / 立方根計算 / べき乗算 / GF(2^m)上の除算 / 剰余除算
研究概要

1.3次元グラフィクス等でしばしば現われる3次元ベクトルのユークリッドノルムの計算のための減算シフト型のハードウェアアルゴリズムを開発し、このアルゴリズムに基づくノルム計算回路のプロトタイプLSIを試作した。
2.コンピュータグラフィクスにおける色相の計算等で現われる立方根計算のための減算シフト型のハードウェアアルゴリズムを開発し、このアルゴリズムに基づく立方根計算回路のプロトタイプLSIを試作した。
3.乗数変形機能を付加して高機能化した乗算器を用いて演算数の逆数や平方根、平方根の逆数等、種々の冪乗の計算を効率よく行うハードウェアアルゴリズムを開発した。
4.高機能演算回路においてしばしば現われる、入力が上位から順に時間差をもって到着する加算を高速に行う、ハードウェア量の少ない並列加算器のためのハードウェアアルゴリズムを開発した。
5.暗号処理等において現れる長ビットの剰余除算に対して、以前から研究を行っていたバイナリ法に基づくハードウェアアルゴリズムに関する研究成果をまとめた。
6.誤り訂正符号や楕円曲線暗号の符号化・暗号化/復号等に現れる有限体GF(2^m)上での除算に対し、バイナリ法に基づくハードウェアアルゴリズムを開発し、このアルゴリズムに基づく回路のプロトタイプLSIを試作した。また、GF(2^m)上での逆数計算に対し、Fermarの定理に基づく高速アルゴリズムを開発した。
7.有限体GF(2^m)上の楕円曲線暗号の暗号化/復号の基本演算である楕円曲線における加算の高速アルゴリズムを開発した。
8.高機能演算回路に不可欠な高速乗算器のレイアウト問題が、グラフの線形配置問題に帰着できることを示し、カット幅最小の配置を求めるアルゴリズムを開発し、その計算量を明らかにした。

  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] N.Takagi: "A VLSI Algorithm for Modular Division Based on the Binary GCD Algorithm"IEICE Trans.Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences. E81-A. 724-728 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Takagi: "Powering by a Table Look-up and a Multiplication with Operand Modification"IEEE Trans.Computers. 47. 1216-1222 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Takagi T.Horiyama: "A High-Speed Reduced-Size Adder under Left-to-Right Input Arrival"IEEE Trans.Computers. 48. 76-80 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Takagi N.Takagi: "Minimum Cut Linear Arrangement of p-q Dags for VLSI Layout of Adder Trees"IEICE Trans.Fundamentals. E82-A. 767-774 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Takagi S.Kuwahara: "A VLSI Algorithm for Computing the Euclidean Norm of a 3D Vector"IEEE Trans.Computers. 49. 1074-1082 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Higuchi N.Takagi: "A fast addition algorithm for elliptic curve arithmetic in GF(2^n)using projective coordinates"Information Processing Letters. 76. 101-103 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Takagi: "A Digit-Recurrence Algorithm for Cube Rooting"IEICE Trans.Fundamentals. E84-A(印刷中). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Takagi J.Yoshiki K.Takagi: "A Fast Algorithm for Multiplicative Inversion in GF(2^n)Using Normal Basis"IEEE Trans.Computers. 50(印刷中). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Naofumi Takagi: "A VLSI Algorithm for Modular Division Based on the Binary GCD Algorithm"IEICE Trans.Fundamentals. Vol.E81-A, no.5. 724-728 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Naofumi Takagi: "Powering by a Table Look-up and a Mutiplication with Operand Modification"IEEE Trans.Computers. Vol.47, No.11. 1216-1222 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Naofumi Takagi: "A High-Speed Reduced-Size Adder under Left-to-Right Input Arrival"IEEE Trans.Computers. Vol.48, No.1. 76-80 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kazuyoshi Takagi and Naofumi Takagi: "Minimum Cut Linear Arrangement of p-q Dags for VLSI Layout of Adder Trees"IEICE Trans.Fundamentals. Vol.E82-A, no.5. 767-774 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Naofumi Takagi: "A VLSI Algorithm for Computing the Euclidean Norm of a 3D Vector"IEEE Trans.Computers. Vol.49, No.10. 1074-1082 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Naofumi Takagi: "A fast addition algorithm for elliptic curve arithmetic in GF (2^n) using projective coordinates"Information Processing Letters. No.76. 101-103 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Naofumi Takagi: "A Digit-Recurrence Algorithm for Cube Rooting"IEICE Trans.Fundamentals. Vol.E84-A(to appear). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Naofumi Takagi and Kazuyoshi Takagi: "A Fast Algorithm for Multiplicative Inversion in GF (2^m) Using Normal Basis"IEEE Trans.Computers. Vol.50(to appear). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2002-03-26  

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