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2008 年度 実績報告書

ポストノイマンアーキテクチャによるマルチメディアデータ処理LSIの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19860055
研究機関広島大学

研究代表者

熊木 武志  広島大学, ナノデバイス・バイオ融合科学研究所, 研究員 (60452596)

キーワードSIMD / 連想メモリ / Content addressable memory / マルチポート / ルーティング / 顔検出 / ターナリ / マルチメディア
研究概要

本年度は,ポストノイマンアーキテクチャによるマルチメディアデータ処理LSI実現のための,アーキテクチャの改良,マルチメディアアプリケーションに対する性能評価,及び評価ボードを用いた動作確認を行った,LSI構成要素としてこれまで研究を行ってきている,従来のシングルポート連想メモリを多ポート化したマルチポート連想メモリとSRAMベース超並列プロセッサと連想メモリの融合アーキテクチャである.マルチポート連想メモリは,更なる適用範囲拡大のために3値検索処理を実装し,ターナリマルチポート連想メモリとしてネットワークルーティング等の高速処理を実現できる基礎アーキテクチャを確立した.また,SRAMベース超並列プロセッサに対し,マルチメディアデータ処理の更なる効率的な処理実現のため,連想メモリを融合した.これによってこれまでの高速な演算処理に加えて効率的な符号変換処理をも可能とした.研究発表状況については以下の通り.
(1)SRAMベース超並列プロセッサをベースとし,連想メモリと融合させることで,マルチメディアアルゴリズム全般を処理できる高性能なプロセッサを開発.従来のDSP等と比較した結果,JPEGにおいて,最大86%のクロックサイクル数の削減を可能とし,単位当たりの処理能力を4.4倍にまで向上させた.IEICEの投稿論文が1本採録された.
(2)これまで提案していた2値検索マルチポート連想メモリを3値化し,冗長性の高いターナリマルチポート連想メモリを開発した.論理合成にて実装した結果,ポートの増加に対して動作周波数の変化は殆ど無く,面積は約9%の割合で線形に増えることが分かった.国際学会の発表を1回行った.
(3)SRAMベース超並列プロセッサLSIを実装した評価ボードを用いて,並列顔検出処理を実現した.また,検出処理に用いるHaar特徴を新規に開発し,SIMD向けの高速処理を実現した.国内学会への参加を1回行った.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2009 2008 その他

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

  • [雑誌論文] Integration architecture of content addressable memory and massive-parallel memory-embedded SIMD matrix for versatile multimedia processor2008

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kumaki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics Vol. E91-C

      ページ: 1409-1418

    • 査読あり
  • [学会発表] A ternary multi-ported content addressable memory architecture utilizing asynchronous multiple search-operation technology2009

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kumaki
    • 学会等名
      The 15th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies (SASIMI2009)
    • 発表場所
      日本 沖縄県
    • 年月日
      2009-03-09
  • [学会発表] 超並列SIMD型演算プロセッサMX-1を用いた並列顔検出処理手法(1)2008

    • 著者名/発表者名
      熊木 武志
    • 学会等名
      2008年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      日本 東京
    • 年月日
      2008-09-18
  • [備考]

    • URL

      http://read.jst.go.jp/public/cs_ksh_008EventAction.do?action4=event&lang_act4=J&judge_act4=2&knkysh_name_code=5000071842

  • [産業財産権] 半導体装置2009

    • 発明者名
      熊木 武志, 他
    • 権利者名
      熊木 武志, 他
    • 産業財産権番号
      特願2009-006947
    • 出願年月日
      2009-01-15
  • [産業財産権] 画像分割処理装置, 画像分割処理方法及び画像分割処理集積回路2008

    • 発明者名
      熊木 武志, 他
    • 権利者名
      熊木 武志, 他
    • 産業財産権番号
      US出願 : 12/098650
    • 出願年月日
      2008-04-07
    • 外国
  • [産業財産権] 連想メモリ2008

    • 発明者名
      熊木 武志, 他
    • 権利者名
      熊木 武志, 他
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2008/001065
    • 出願年月日
      2008-04-23

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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