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2008 年度 実績報告書

多値双方向同時データ転送技術に基づく高速LDPCデコーダVLSIの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18300012
研究機関東北大学

研究代表者

羽生 貴弘  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (40192702)

研究分担者 松本 敦  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (40455853)
夏井 雅典  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (10402661)
キーワード情報通信工学 / 高速伝送回路 / 情報システム / 誤り訂正符号 / 多値VLSI技術 / 非同期通信 / 2線符号 / LDPC符号
研究概要

完全並列型LDPCデコーダVLSIの高性能化技術として, 最終年度にあたる本年は, (1)バリアブル・ノードとチェック・ノード間データ転送を異なるステップ数で送付する「部分パイプライン方式」と(2)部分パイプライン方式をさらに徹底活用した「非同期双方向同時データ転送方式」の2方式について, 設計およびチップ試作を行い, その基本原理と有用性について評価した. (1)部分パイプライン方式では, まずノード間配線長のバラツキ度合いを抽出し, 最長配線の半分の配線長以上の配線にパイプラインレジスタを挿入し, 2ステップでデータが更新される形とし, それ以外の短配線にはレジスタは挿入せず, 1ステップでデータ転送を実行する形とする. この結果, LDPCデコーディングを10Gbps以上で実行できるシミュレーション結果を得た. また, 実チップも試作し, 原理動作を検証した. この成果の代表的なものして, 国際ジャーナルとして著名なIEEE Transaction on VLSIに採択されるに至った. (2)また, 非同期双方向同時データ転送方式に基づく高性能LDPCデコーダLSIについても, 設計および試作を行った. 非同期式制御では, 同期式制御におけるクロック信号が不要(クロックによる消費電力を削減できる)である反面, 従来までの非同期式制御では, 配線数が増大してしまう問題があった. 本グループでは, 同期式制御と比べて配線数が増大しない符号化方式を考案し, その有用性を確認した結果, 従来までの同期式完全並列型LDPCと同程度の性能を維持しながら, 電力消費を大幅に削減できることを明らかにした. この研究成果の代表的なものとして, 電子情報通信学会英文誌Cに採択・論文掲載されることが決定した.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] High-Throughput Bit-Serial LDPC Decoder LSI Based on Multiple-Valued Asynchronous Interleaving Date of Evaluation2009

    • 著者名/発表者名
      Naoya Onizawa, Takahiro Hanyu, and Vincent C. Gaudet
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Electron (採録決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of High-Throughput Fully-Parallel LDPC Decoders Based on Wire Partitioning2009

    • 著者名/発表者名
      Naoya Onizawa, Takahiro Hanyu, and Vincent C. Gaudet
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on VLSI Systems (採録決定)

    • 査読あり
  • [学会発表] 高信頼電流モード多値集積回路技術とその応用2009

    • 著者名/発表者名
      白濱弘勝, 永井亮, 羽生青弓八
    • 学会等名
      電子情報通信学会「多値論理とその応用」第二種研究会技術報告
    • 発表場所
      桐生
    • 年月日
      2009-01-10
  • [学会発表] 多値データ転送に基づく高性能NoCの構成2009

    • 著者名/発表者名
      松本敦, 羽生貴弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会「多値論理とその応用」第二種研究会技術報告
    • 発表場所
      桐生
    • 年月日
      2009-01-10
  • [学会発表] Systematic Design and Verification of Binary / Multiple-V alued Fused Logic Circuits2008

    • 著者名/発表者名
      Takashi Arimitsu, Tasuku Nagai, Masanori Natsui and Takahiro Hanyu
    • 学会等名
      Proceedings of 2008 China-Korea-Japan Graduates Workshop on Electronic Information
    • 発表場所
      成都(中国)
    • 年月日
      2008-10-30
  • [学会発表] Asynchronous Multiple-Valued Data Transfer and Its Application2008

    • 著者名/発表者名
      Tomoyoshi Funazaki, Naoya Onizawa, Atsushi Matsumoto and Takahiro Hanyu
    • 学会等名
      Proceedings of 2008 China-Korea-Japan Graduates Workshop on Electronic Information
    • 発表場所
      成都(中国)
    • 年月日
      2008-10-30
  • [学会発表] Asynchronous Data-Transfer Interface for an Interleaver in Fully-Parallel Low-Density Parity-Check Decoders2008

    • 著者名/発表者名
      Naoya Onizawa and Takahiro Hanyu
    • 学会等名
      Proceedings of the 1st Student Organizing International Mini-Conference on Information Electronics Systems
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-10-16
  • [学会発表] Design of a Processing Element Based on Multiple-Valued Current-Mode Logic for a Many-Core Processor2008

    • 著者名/発表者名
      Hirokatsu Shirahama and Takahiro Hanvu
    • 学会等名
      Proceedings of the 1st Student Organizing International Mini-Conference on Information Electronics Systems
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-10-16
  • [学会発表] 次世代VLSI向き多値回路の系統的設計2008

    • 著者名/発表者名
      夏井雅典, 羽生貴弘
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2008-09-12
  • [学会発表] 出力状態モニタリングに基づく電流モード多値順序回路の低消費電力化2008

    • 著者名/発表者名
      松浦貴史, 白濱弘勝, 夏井雅典, 羽生貴弘
    • 学会等名
      第31回多値論理フォーラム
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2008-09-12
  • [学会発表] 出力状態モニタリングに基づく電流モード多値順序回路の低消費電力化2008

    • 著者名/発表者名
      松浦貴史, 白濱弘勝, 夏井雅典, 羽生貴弘
    • 学会等名
      平成20年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集
    • 発表場所
      郡山
    • 年月日
      2008-08-22
  • [学会発表] 電流モードsingle-track方式に基づく非同期データ転送の高速化2008

    • 著者名/発表者名
      大竹遥, 鬼沢直哉, 松本敦, 羽生貴弘
    • 学会等名
      平成20年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集
    • 発表場所
      郡山
    • 年月日
      2008-08-22
  • [学会発表] High-Level Synthesis of Asynchronous Circuits and Its Optimization2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Matsumoto, Tomohiro Yoneda and Takahiro Hany
    • 学会等名
      Proc. 17th International Workshop on Post-Binary ULSI Systems
    • 発表場所
      ダラス(アメリカ)
    • 年月日
      2008-05-24
  • [学会発表] Design of High-Performance Quaternary Adders Based on Output-Generator Sharing2008

    • 著者名/発表者名
      H. Shirahama and T. Hanyu
    • 学会等名
      Proceedings 38th IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic
    • 発表場所
      ダラス(アメリカ)
    • 年月日
      2008-05-21
  • [学会発表] High-Speed Timing Verification Scheme Using Delay Tables for a Large-Scaled Multiple-Valued Current-Mode Circuit2008

    • 著者名/発表者名
      T. Nagai, N. Onizawa, and T. Hanvu
    • 学会等名
      Proceedings 38th IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic
    • 発表場所
      ダラス(アメリカ)
    • 年月日
      2008-05-21

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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