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2009 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  立命館大学, 情報理工学部・情報システム学科, 教授 (30362833)
中西 正樹  山形大学, 地域教育文化学部, 准教授 (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・2】高信頼標準セルの提案と評価および【3】回路高信頼化のためのCADシステム:本計画については、「実用回路においても耐故障性に優れることの定量的評価」、および、「CADシステムによる信頼性向上手法の開発」を融合して実施した。具体的には、(1)高信頼標準セルが複数個同時に故障した場合の回路全体の信頼性評価手法を確立し、同時に、設計回路の一部論理をCADにより自動的に交換することにより回路全体の信頼性を向上させる手法を考案した。この結果、大小比較回路以外の様々な実用回路において、耐故障標準セル群が有効であること、また、CADによる論理交換により、さらに信頼度を向上させることが可能であることを実証した。また、(2)回路の一部をLUTに置き換えたPartially-Programmable Circuits (PPCs)と名付けた回路を用いることで製造歩留まりを向上させる手法を提案した. PPCの中のいくつかのLUTの機能を変更することにより結線が冗長となる場合, その結線は故障に強いと考えられる. その結線にいかなる故障が起こってもいくつかのLUTの内部論理の変更により回路が正常動作可能だからである. 故障に強い結線を増やすために, SPFDやCSPFといった論理関数の自由度を利用して冗長な結線を回路に追加する手法を提案し.手法の有望性を確認した.
【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:本計画については、前年度に引さ続き、ARMお上びFRV命令を単純な演算に分解および写像するアーキテクチャに関し、メモリを用いた命令分解手法を標案・評価し有効性を確認した。また、本研究成果を発展させて、多数の演算器アレイに対しそ自己安定化演算回路のみにより実現可能な命令列を写像し、大幅な性能向上と低消費電力化を図るリニアアレイ型プロセッサを考案し、有効性を示した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] An Energy Efficient SMT Processor with Heterogeneous Instruction Set Architectures2010

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Yoshimura, Takashi Nakada, Yasuhiko Nakashima, Toshiaki Kitamura
    • 雑誌名

      IASTED Int'l Conf. on Parallel and Distributed Computing and Networks PDCN2010

      ページ: 201-209

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 演算器アレイ型プロセッサのための命令スケジューラの設計と評価2010

    • 著者名/発表者名
      吉村和浩, 上利宗久, 中田尚, 中島康彦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 Vol.109, No.474

      ページ: 511-516

  • [雑誌論文] 少品種高信頼セルを用いた高信頼回路設計手法と信頼性評価手法の提案2010

    • 著者名/発表者名
      大賀健司, 姚駿, 中田尚, 嶋田創, 山下茂, 中島康彦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 Vol.109, No.474

      ページ: 139-146

  • [雑誌論文] VLIW型命令キューを持つスーパースカラプロセッサの命令スケジューリング機構2009

    • 著者名/発表者名
      中田尚, 片岡晶人, 中島康彦
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌コンピューティングシステム ACS26, Vol.2, No.2

      ページ: 48-62

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 画像処理向け線形アレイVLIWプロセッサ2009

    • 著者名/発表者名
      中田尚, 上利宗久, 中島康彦
    • 雑誌名

      先進的計算基盤システムシンポジウム論文集 SACSIS2009

      ページ: 293-300

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 線形アレイVLIWプロセッサにおける適応性検討2009

    • 著者名/発表者名
      中田尚, 中島康彦
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 Vol.2009-ARC-186, No.10, HOKKE-17

      ページ: 1-9

  • [雑誌論文] Increasing Yield Using Partially-Programmable Circuits2009

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Yamashita, Hiroaki Yoshida, Masahiro Fujita
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 Vol.109, No.315

      ページ: 125-130

  • [学会発表] 線形アレイ型VLIWプロセッサの面積効率評価2009

    • 著者名/発表者名
      上利宗久, 中田尚, 中島康彦
    • 学会等名
      平成21年度情報処理学会関西支部大会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2009-09-29
  • [学会発表] 二線式論理を用いた面積効率の良い高信頼演算器2009

    • 著者名/発表者名
      大賀健司, 中田尚, 嶋田創, 山下茂, 中島康彦
    • 学会等名
      平成21年度情報処理学会関西支部大会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2009-09-29
  • [学会発表] 異種命令混在実行プロセッサOROCHIの開発2009

    • 著者名/発表者名
      吉村和浩, 市来亮人, 中田尚, 中島康彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会LSIとシステムのワークショップ
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-05-19
  • [学会発表] A Linear Array VLIW Processor for Image Processing2009

    • 著者名/発表者名
      Munehisa Agari, Takashi Nakada, Yasuhiko Nakashima
    • 学会等名
      IEEE Symposium on Low-Power and High-Speed Chips 2009
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2009-04-16

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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