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2008 年度 実績報告書

微細化が招く工学的限界を克服するディペンダブルVLSI設計技術

研究課題

研究課題/領域番号 19300009
研究機関東京大学

研究代表者

南谷 崇  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (80143684)

研究分担者 今井 雅  東京大学, 駒場オープンラボラトリー, 特任准教授 (70323665)
神山 和人  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (60447331)
キーワード計算機システム / 半導体超微細化 / ディペンダブル VLSI
研究概要

半導体製造技術の微細化に伴って顕在化しつつある VLSI 設計における工学的限界を克服するチップアーキテクチャと設計技術・評価技術を確立するのが本研究の目的である。平成20年度は、平成19年度に引き続き各項目の研究を行った。
遅延変動に対して高いロバスト性を有するm-out-of-n符号を用いた非同期式回路は、一般的な2値符号を用いた回路と比較して回路規模が大きくなるため、微細化が進むとリーク電力の影響が大きくなる。そこで、平成20年度は、m-out-of-n符号を用いた非同期式回路に対して、回路が動作していない休止相状態では回路の状態が一意に定まることに着目し、オフ状態となっているトランジスタにリーク電流の小さい高スレッショルド電圧トランジスタを適用する手法、及び、休止相状態で保持された値が反転しないようにパワースイッチトランジスタと接続する手法を提案し、90nmプロセスを用いて評価を行った。その結果、前者は30%の速度低下はあるものの80%以上のリーク電力削減を細粒度に実現することが出来ることを確認し、後者では91%以上のリーク電力削減が可能であることを確認した。
チップ・マルチコアプロセッサにおける共有資源の競合に対して、優先度を制御することにより低電力マルチコアプロセッサを実現する方式に関して、性能・電力変化に関するモデリングを行い、各プロセッサコアの周波数を揃えるように制御することにより全体の消費電力を最小化できることを確認した。また、不連続値をとる実際の動的電圧・周波数調整可能システムにおいて本手法を適用するアルゴリズムを提案し、いくつかのベンチマーク回路に適用した結果、平均13%の消費電力を削減できることを確認した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] A Behavioral Synthesis System for Asynchronous Circuits with Bundled-data Implementation2009

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Hamada
    • 雑誌名

      IPSJ Journal Vol. 2

      ページ: 64-79

    • 査読あり
  • [学会発表] Discovering Implicit Redundancies in Network Communications for Detecting Inconsistent Values2008

    • 著者名/発表者名
      Bogdan Tomoyuki Nassu, Takashi Nanya, Hiroshi Nakamura
    • 学会等名
      International Conference on Data Mining
    • 発表場所
      Pisa, Italy
    • 年月日
      20081200
  • [学会発表] Limitations of the Linux Fault Injection Framework to Test DMA Address Errors2008

    • 著者名/発表者名
      Roberto Jung Drebes, Takashi Nanya
    • 学会等名
      PRDC2008
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      20081200
  • [学会発表] Detecting Inconsistent Values caused by Interaction Faults Using Automatically Located Implicit Redundancies2008

    • 著者名/発表者名
      Bogdan Tomoyuki Nassu, Takashi Nanya, Hiroshi Nakamura
    • 学会等名
      PRDC2008
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      20081200
  • [学会発表] マルチ閾値電圧トランジスタを用いた2線2相式非同期式回路のリーク電力削減手法2008

    • 著者名/発表者名
      高田幸永
    • 学会等名
      デザインガイア2008
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20081100
  • [学会発表] A Behavioral Synthesis Method for Asynchronous Circuits with Bundled-data Implementation2008

    • 著者名/発表者名
      H. Hamada
    • 学会等名
      ACSD 2008
    • 発表場所
      Xian, China
    • 年月日
      20080600
  • [学会発表] A Design Method for l-out-of-4 Encoded Low-Power Self-Timed Circuits using Standard Cell Libraries2008

    • 著者名/発表者名
      Masashi Imai
    • 学会等名
      ACSD 2008
    • 発表場所
      Xian, China
    • 年月日
      20080600
  • [学会発表] 共有資源の優先度制御によるチップ・マルチプロセッサの小電力化手法2008

    • 著者名/発表者名
      椎名公康
    • 学会等名
      SACSIS 2008
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      20080600
  • [学会発表] Performance Comparison between Self-timed Circuits and Synchronous Circuits Based on the Technology Roadmap of Semicon ductors2008

    • 著者名/発表者名
      Masashi Imai
    • 学会等名
      WDSN2008
    • 発表場所
      Anchorage, USA
    • 年月日
      20080600
  • [学会発表] Injecting Inconsistent Values Caused by Interaction Faults for Experimental Dependability Evaluation2008

    • 著者名/発表者名
      B. T. Nassu, T. Nanya
    • 学会等名
      EDCC2008
    • 発表場所
      Lithuania
    • 年月日
      20080500
  • [学会発表] Interaction Faults Caused by Third-Party External Systems - a Case Study and Challenges2008

    • 著者名/発表者名
      B. T. Nassu
    • 学会等名
      ISAS2008
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20080500

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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