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2018 年度 実施状況報告書

ロボット連携クラウド・コンピューティング環境におけるFPGAコンポーネント技術

研究課題

研究課題/領域番号 17K00072
研究機関宇都宮大学

研究代表者

大川 猛  宇都宮大学, 工学部, 助教 (80392596)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードFPGA / コンポーネント技術 / Publish/Subscribe
研究実績の概要

【平成31年度の実績】項目1.クラウドにおけるFPGAコンポーネントの要求分析と基本設計、項目2.HW/SW間のメッセージ形式・転送プロトコルの設計、項目3.動的・静的リンク可能なHWコンポーネント形式の設計、項目4、 FPGA 向け再利用可能コンポーネント設計環境の構築 、の4項目について研究を進めた。
項目1の要求分析において、夏季に短期ドイツ滞在を予定していたが、諸般の事情により中止となり、いくつかの国内企業・外国企業におけるニーズを分析するにとどめ、一般化して検討を進めることとした。
項目2・3のHW/SW間の通信については、Publish/Subscribe型の通信を行うFPGAコンポーネントの方式検討を引き続き進めた。C言語からの高位合成(High-Level Synthesis)により開発したコンポーネント間の通信をPublish/Subscribe型で行うことを可能にするため、FPGA上のコンポーネント間通信のスイッチモジュールの開発を行った。これは動的リンク・静的リンクのいずれにも対応可能な方式となっているが、そのために回路規模(特にバッファ用BRAM容量)は大きくなる傾向があることが、明らかとなった。
項目4のFPGA 向け再利用可能コンポーネント設計環境の構築については、システム全体のC言語による機能シミュレーションから、RTLシミュレーションを行ったうえでFPGA上にプログラムする設計フローを確立した。しかしながら、ハードマクロレベルでのコンポーネント間接続・通信については依然検討段階である。
以上の検討成果の一部については、査読付き国際会議2件を含む外部発表を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

産業ロボット領域に特化した要求分析を行う予定であったが、予定変更して一般的な要求に基づく設計をすすめることとしたため。

今後の研究の推進方策

所属機関が変更となったこともあり、一般的な計算環境に向けたFPGAコンポーネント技術の確立についての検討を進める。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] ProposalofPublish/SubscribeCommunicationFramework forCircuitComponentsonFPGA2018

    • 著者名/発表者名
      Kenta Arai, Takeshi Ohkawa, Kanemitsu Ootsu, Takashi Yokota
    • 雑誌名

      Proceedings of Asia Pacific Conference on Robot IoT System Development and Platform

      巻: 1 ページ: 42 - 43

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FPGAを用いた機能回路コンポーネント間のPublish/Subscribe通信フレームワークの提案2018

    • 著者名/発表者名
      新井健太、大川 猛、大津金光、横田隆史
    • 雑誌名

      組込みシステムシンポジウム2018論文集

      巻: 1 ページ: 9 - 12

    • 査読あり
  • [学会発表] Component-based FPGA development of intelligent image processing for industrial IoT devices2019

    • 著者名/発表者名
      Kenta Arai, Takeshi Ohkawa, Kanemitsu Ootsu, Takashi Yokota
    • 学会等名
      International Workshop on Embedded Software for Industrial IoT (ESIIT Workshop 2019) c/w DATE19, March 29, 2019,
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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