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2016 年度 実施状況報告書

データインテンシブコンピューティングのためのデータバス用高スループット符号化法

研究課題

研究課題/領域番号 15K00071
研究機関東京工業大学

研究代表者

金子 晴彦  東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (70392868)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード可逆データ圧縮 / LZ77 / データ圧縮・伸張回路 / 同期誤り
研究実績の概要

大規模計算機シミュレーションやビッグデータ解析などのデータインテンシブコンピューティングでは,大量のデータを高速にプロセッサに供給する必要があることから,メモリバスやIO バス等のデータバスのスループット向上が求められる.本研究ではデータバスの実効スループットの向上を目的として,データバスに適した符号化技術(データ圧縮法と誤り制御符号化法)の構築を行っている.
平成28年度の研究では,平成27年度から引き続き,主にデータ圧縮アルゴリズム構築,圧縮・伸張プログラム作成,及びHDLによる回路設計を行った.従来のハードウェア向け高速データ圧縮法(X-MatchPROやC-Pack等)は一般に,データが4 バイトの倍数でalign していることを仮定している.しかし,例えばストレージバス等においては,この仮定が成立しない場合も考えられることから,本研究では,4バイトの倍数でalignしていないようなデータに対して適用可能な低遅延な可逆圧縮法の構築を行った.また,本圧縮法と前年度に提案した高速データ圧縮法を統合した圧縮アルゴリズムを構築した.
Canterbury corpusに対し圧縮率の評価を行った結果,,多くのデータ系列に対して提案手法はX-Match ProやLZ77よりも優れた圧縮率を得られた.また,HDLによる回路設計を行い,回路量,動作周波数,スループット,等の評価を行った.
また,誤り制御符号に関する研究として,データバス等で生じる同期誤りのモデル化を行い,誤り訂正符号として,マーカーを用いた符号化法の検討を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

データ圧縮アルゴリズムに関する研究では,本研究の目標をほぼ達成することができている.誤り制御符号の構築については,通信路のモデル化などほぼ計画通りに進捗している.

今後の研究の推進方策

H29年度の研究では,主にデータバスに適した誤り制御符号の構築を重点的に実施する.これまで本研究において検討を行っている新たな同期誤り通信路モデルに対して,誤り制御能力,符号化・復号計算量を考慮した誤り制御符号を構築する.また,HDLにより符号化・復号回路を設計し,回路量,動作周波数,スループット,等の評価を行う.

次年度使用額が生じた理由

プログラム作成等に関して,研究代表者が自ら作業を行うこと等により,謝金の支出を見送ったため.

次年度使用額の使用計画

国際会議における成果発表の参加費及び旅費に使用することを予定している.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] 複数のハッシュテーブルを用いた可逆圧縮アルゴリズムの並列化2016

    • 著者名/発表者名
      勝 悠貴, 金子 晴彦
    • 学会等名
      第39回情報理論とその応用シンポジウム
    • 発表場所
      岐阜県・高山グリーンホテル
    • 年月日
      2016-12-13 – 2016-12-16
  • [学会発表] Low-Latency Lossless Compression Using Dual-Stream Coding2016

    • 著者名/発表者名
      Haruhiko Kaneko, Yuki Katsu
    • 学会等名
      Proc. 2016 Int. Symp. Information Theory and Its Applications
    • 発表場所
      アメリカ合衆国・モントレー
    • 年月日
      2016-10-30 – 2016-11-02
    • 国際学会
  • [学会発表] テキストデータに対する並列圧縮アルゴリズムの圧縮・伸張回路構成の検討2016

    • 著者名/発表者名
      勝 悠貴, 金子 晴彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 機能集積情報システム研究会
    • 発表場所
      山形大学・工学部
    • 年月日
      2016-10-21
  • [学会発表] Low-Latency Lossless Compression Codec Design for High-Throughput Data-Buses2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Katsu, Haruhiko Kaneko
    • 学会等名
      Proc. 2016 IEEE Int. Conf. Consumer Electronics-Taiwan
    • 発表場所
      台湾・南投
    • 年月日
      2016-05-27 – 2016-05-29
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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