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2008 年度 実績報告書

特性ばらつき隠蔽を特長とする次世代素子向け多重安定化アーキテクチャ

研究課題

研究課題/領域番号 19300012
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

中島 康彦  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (00314170)

研究分担者 山下 茂  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 准教授 (30362833)
中西 正樹  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (40324967)
中田 尚  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (00452524)
キーワードディペンダブル・コンピューティング / 半導体微細化 / 製造ばらつき / 自己安定回路 / FPGA
研究概要

【1】高信頼標準セルの提案と評価:「標準セル群の物理レイアウトなど詳細な検討を行う」に対し、実際にVDEC環境を用いて耐故障セル群のレイアウトおよびLSI試作を行った。後述の第2項とともに、耐故障標準セル群が実際のLSI上でも耐故障性を示すことを確認した。
【2】高信頼標準セルの規則的配置に基づく自己安定化演算回路の提案と評価:「標準セル群向け誤り訂正手法を詳細に検討する」に対し、耐故障セル群が備えるエラー伝搬回路を組み込んだ64ビット比較回路を実際に試作し、実回路においても耐故障性に優れ、面積オーバヘッドも問題とならず、故障発生時の遅延時間も良好であることを確認した。
【3】自己安定化演算回路を合成・評価するCADシステムの提案と評価:「テクノロジマッピング手法の検討」を予定していたが、既存の信頼性評価手法では高信頼セルを正しく評価できないことが明らかになった。このため、耐故障セルに適用可能な信頼性評価手法の確立に取り組み、入力値を考慮した新しい信頼性評価手法を考案した。
【4】自己安定化演算回路のみからなる高信頼アーキテクチャの提案と評価:ARMおよびFRV命令を単純な演算に分解およびマッピングするアーキテクチャを考案し、プログラムが動作可能なレベルのプロセッサ試作により、命令分解手法の有効性を回路規模、プログラム実行効率、遅延時間の点から確認した。
【5】暗号化されたFPGAコンフィギュレーションデータの効率的な復号手法の提案:FPGAの高信頼化に取り組み、スイッチマトリックスの高信頼化、および、暗号化コンフィギュレーションのための再構成可能領域復号回路を提案した。復号に専用回路を必要としないため面積オーバヘッドが小さく、乱数を加えて、さらに安全性を高める手法を提案した。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2008 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] A Method of Randomizing a Part of an FPGA Configuration Bitstream2008

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nakanishi
    • 雑誌名

      Proc. of 2008 International Symposium on Information Theory and its Applications ISITA2008

      ページ: 1493-1496

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Functional Unit with Small Variety of Highly Reliable Cells2008

    • 著者名/発表者名
      Kazunori SUZUKI
    • 雑誌名

      Proc. of 14th Pacific Rim International Symposiumon Dependable Computing PRDC'08

      ページ: 353-354

    • 査読あり
  • [雑誌論文] OROCHI : A Multiple Instruction Set SMT Processor2008

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakada
    • 雑誌名

      Proc. of First International Workshop on New Frontiers in High-performance and Hardware-aware Computing HipHaC'08

      ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FPGAのスイッチマトリクスを対象とするソフトエラー対策2008

    • 著者名/発表者名
      洪勇基
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report RECONF2008-45

      ページ: 39-44

  • [雑誌論文] 高信頼セルによる回路の信頼性評価2008

    • 著者名/発表者名
      堀田敬一
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report VLD2008-75

      ページ: 91-96

  • [雑誌論文] A Method for Secure FPGA Configuration2008

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nakanishi
    • 雑誌名

      Proc. of Computer Security Symposium2008 CSS2008(CD-ROM)

      ページ: B1-4

  • [雑誌論文] N倍速を目指すVLIWプロセッサの構想2008

    • 著者名/発表者名
      上利宗久
    • 雑誌名

      IPSJ SIG Technical Report 2008-ARC-180

      ページ: 21-24

  • [学会発表] 異種命令SMTプロセッサOROCHIのASIC試作における問題と対策2008

    • 著者名/発表者名
      市来亮人
    • 学会等名
      情報処理学会関西支部大会
    • 発表場所
      京都リサーチパーク
    • 年月日
      2008-10-24
  • [学会発表] 高信頼セルによる演算器の耐故障性と遅延時間の評価2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木一範
    • 学会等名
      SWoPP2008
    • 発表場所
      アバンセ(佐賀県)
    • 年月日
      2008-08-07
  • [学会発表] 異種命令SMTプロセッサOROCHIの実装と分析2008

    • 著者名/発表者名
      吉村和浩
    • 学会等名
      SWoPP2008
    • 発表場所
      アバンセ(佐賀県)
    • 年月日
      2008-08-05
  • [学会発表] 異種命令セットを同時に実行するマルチスレッディング・プロセッサの研究2008

    • 著者名/発表者名
      北村俊明
    • 学会等名
      STARCフォーラム/シンポジウム
    • 発表場所
      パシフイコ横浜
    • 年月日
      2008-07-16
  • [学会発表] 異種命令混在実行プロセッサにおけるQoS制御2008

    • 著者名/発表者名
      吉村和浩
    • 学会等名
      STARCフォーラム/シンポジウム
    • 発表場所
      パシフイコ横浜
    • 年月日
      2008-07-16
  • [学会発表] プロセッサ評価のためのハイブリッドプラットホーム2008

    • 著者名/発表者名
      市来亮人
    • 学会等名
      STARCフォーラム/シンポジウム
    • 発表場所
      パシフイコ横浜
    • 年月日
      2008-07-16
  • [学会発表] A Hybrid Platform for Practical Evaluation of Processors2008

    • 著者名/発表者名
      Akihito Ichiki
    • 学会等名
      IEEE Symposium on Low-Power and High-Speed Chips, COOL Chips XI
    • 発表場所
      横浜情報文化センター
    • 年月日
      2008-04-16
  • [学会発表] A QoS Control Method for a Heterogeneous SMT Processor2008

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Yoshimura
    • 学会等名
      IEEE Symposium on Low-Power and High-Speed Chips, COOL Chips XI
    • 発表場所
      横浜情報文化センター
    • 年月日
      2008-04-16
  • [備考]

    • URL

      http://arch.naist.jp/

  • [産業財産権] データ処理装置2008

    • 発明者名
      中島康彦, 中田尚
    • 権利者名
      奈良先端大
    • 産業財産権番号
      特願2008-265312
    • 出願年月日
      2008-10-14
  • [産業財産権] プロセッサ2008

    • 発明者名
      中田尚, 中島康彦
    • 権利者名
      STARC
    • 産業財産権番号
      特願2008-183828
    • 出願年月日
      2008-07-15

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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