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2018 年度 研究成果報告書

不揮発メモリの書込みビット数を厳密に最小化する符号化とノーマリオフ計算への応用

研究課題

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研究課題/領域番号 17K19986
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関早稲田大学

研究代表者

戸川 望  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30298161)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード不揮発メモリ / 書込み削減符号 / 符号化 / ノーマリオフ計算
研究成果の概要

ノーマリオフ計算の中心的役割を果たすものに不揮発メモリがある.不揮発メモリは,通常の揮発メモリと同様な動作速度を持った上で,電源オフ状態でメモリ内容を消失しないことを特長とする.ところが不揮発メモリは,ビット読出しに比べ,ビット書込みエネルギーが1 桁以上も大きく,その成否は「不揮発メモリの書込みビットをいかに削減するか」にある.本研究では,誤り訂正符号の見方を逆転させ,真値と各誤り値の「差分」こそが情報を持つという挑戦的なアイデアのもと,実際に書込みビット数と誤り訂正を両立する符号を構築した.さまざまなアプリケーションプログラムに提案した符号を適用し,提案した符号の有効性を確認した.

自由記述の分野

集積システム設計

研究成果の学術的意義や社会的意義

不揮発メモリの活用には,いかに書込みビット数を削減するかが大きな焦点となっていた.加えて,メモリセルは誤りを起こすことがあり,書込み削減と誤り訂正とを両立することが実用上,大きな意味を持つ.本研究で提案した書込みビット数と誤り訂正を両立する符号は,理論的に誤り訂正能力を保持したままビット書込み数を抑えることを証明したと同時に,さまざまなアプリケーションプログラムに適用した結果,実際にビット書込み数の削減を確認している.しかも誤り訂正能力は,もとの符号のものと同一であることも理論的に示されている.これらは,不揮発メモリを用いたノーマリオフ計算の発展に大きな意味を持つものと考えられる.

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公開日: 2020-03-30  

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