部分回路再構成を利用した可変並列計算システムの実現と耐故障性の向上について

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20700044
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 計算機システム・ネットワーク
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 山口 佳樹 筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 講師 (30373377)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: リコンフィギャラブルシステム / ディペンダブルコンピューティング

研究概要

モジュール毎に分割した回路を動的かつ部分的に書き換えることで、回路量の削減および耐故障性が実現できることを確認した。対象アプリケーションにもよるが、時間方向にモジュールを分割実装することで最大40%程度の回路の削減が可能であった。また、これを利用して回路冗長性を高効率に実現することも可能となった。アプリケーションに特化した構成だけでなく、組込み用マイコンなどの一般的な回路についてもFPGAを使用して検証を行いその有効性について実証した。

研究成果

• [雑誌論文] A study of FPGA-based Flexible SIMD processor (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Tanabe, T.Nagashima, Y.yamaguchi
  • 雑誌名: Highly-Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies ページ: 118-123
  • 査読あり
• [雑誌論文] FPGA-based Smith-Waterman Algorithm : Analysis and Novel Design (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.yamaguchi, K.H.Tsoi, W.Luk
  • 雑誌名: Applied Reconfigurable Computing ページ: 181-192
  • 査読あり
• [雑誌論文] A comparison of FPGAs, GPUs and CPUs for Smith-Waterman algorithm (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.yamaguchi, K.H.Tsoi, W.Luk
  • 雑誌名: Field-Programmable Gate Arrays 2010 ページ: 281
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Study of an FPGA Synthesizer (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida, Y.yamaguchi
  • 雑誌名: Audio, Language and Image Processing ページ: 1205-1210
  • 査読あり
• [雑誌論文] FCHC Lattice Gas Model on Playstation3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Arai, Y.yamaguchi, M.Yasunaga
  • 雑誌名: Highly-Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies 2010 ページ: 131-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] FPGAの動的部分再構成を利用した進化型高速パターン認識ハードウェア (2010)
  • 著者名/発表者名: 川合浩之、山口佳樹, 安永守利
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D Vol.J93-D, No.11 ページ: 2354-2367
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Reconfiguration System for Real-Time Video Processing (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Hiinaga, Y.yamaguchi, T.Yao, T.Kawabe
  • 雑誌名: Field Programmable Logic and Applications ページ: 691-694
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Visual-inspection System Using a Self-organizing Map (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Ikeda, M.Yasunaga, Y.yamaguchi, Y.Yamamoto, I.Yoshihara
  • 雑誌名: Artificial Life and Robotics Vol.14, No.4 ページ: 506-510
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance Comparison of FPGA, GPU and CPU in Image Processing (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Asano, T.Maruyama, Y.yamaguchi
  • 雑誌名: Field Programmable Logic and Applications ページ: 126-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tile-Based Fault-Tolerant Approach using Partial Reconfiguration (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Kanamaru, H.Kawai, Y.yamaguchi, M.Yasunaga
  • 雑誌名: Applied Reconfigurable Computing ページ: 293-299
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experience of Lattice Gas Automata Simulator-toward large-scale PlayStation 3 cluster- (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Arai, Y.yamaguchi, T.Maruyama, M.Yasunaga
  • 雑誌名: Parallel and Distributed Computing and Networks ページ: 181-188
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Visual-inspection System Using Self-organizing Map (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Ikeda, M.Yasunaga, Y.yamaguchi, Y.Yamamoto, I.Yoshihara
  • 雑誌名: Artificial Life and Robotics ページ: 654-657
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Self-Adaptive Pattern Recognition Hardware with On-chip Partial Reconfiguration (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Kawai, Y.yamaguchi, M.Yasunaga, K.Glette, J.Torresen
  • 雑誌名: Field-Programmable Technology ページ: 169-176
  • 査読あり
• [雑誌論文] How fast is an FPGA in image processing? (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Saegusa, T.Maruyama, Y.yamaguchi
  • 雑誌名: Field-Programmable Logic and Applications ページ: 77-82
  • 査読あり
• [学会発表] SIMD型並列度可変プロセッサコアの提案とその検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田邉翔司、山口佳樹、安永守利
  • 学会等名: リコンフィギャラブルシステム研究会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] 動的再構成デバイスによるリアルタイム翻訳システムの構築と検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木下慶, 高野大輔, 岡村知晋, 矢尾哲彦, 山口佳樹
  • 学会等名: リコンフィギャラブルシステム研究会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] Cell/B.E.を用いた高速計算について,FAISマルチコアWorkshop (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口佳樹
  • 学会等名: 財団法人北九州産業学術推進機構学術情報センター
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] 高速パターン認識システムのための動的な再構成手法の評価と比較 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川合浩之, 山口佳樹, 安永守利
  • 学会等名: リコンフィギャラブルシステム研究会
  • 発表場所: 福井大学
  • 年月日: 2009-05-15
• [学会発表] 実装回路の耐故障性を考慮した回路再構成手法の提案と検証 (2009)
  • 著者名/発表者名: 金丸敦礼, 田邉翔司, 山口佳樹, 安永守利
  • 学会等名: 機能集積情報システム研究会
  • 発表場所: 長崎県長崎市,長崎県美術館
  • 年月日: 2009-03-06
• [学会発表] 自己修復手法による耐故障性向上の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田邉翔司, 金丸敦礼, 川合浩之, 山口佳樹, 安永守利
  • 学会等名: 組み込みシステムシンポジウム
  • 発表場所: 東京都、国立オリンピック記念青少年総合センター
  • 年月日: 20081030-20081031
• [学会発表] Cell Broadband Engineによる格子ガスオートマトン法の高速化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山野孝之, 新井佑介, 山口佳樹, 丸山勉, 安永守利
  • 学会等名: 組み込みシステムシンポジウム
  • 発表場所: 東京都、国立オリンピック記念青少年総合センター
  • 年月日: 20081030-20081031
• [学会発表] 動的部分再構成を用いた自己適応型高速パターン認識ハードウェア (2008)
  • 著者名/発表者名: 川合浩之, 山口佳樹, 安永守利, キレーグレッテ, ジムテレッセン
  • 学会等名: リコンフィギャラブルシステム研究会
  • 発表場所: 北九州学術研究都市
  • 年月日: 2008-11-18
• [学会発表] 書き換え可能ハードウェアを用いた耐故障性能向上手法の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金丸敦礼, 川合浩之, 山口佳樹, 安永守利
  • 学会等名: リコンフィギャラブルシステム研究会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] 部分回路再構成を利用した耐故障性向上アーキテクチャの提案とその実装 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金丸敦礼, 川合浩之, 山口佳樹, 安永守利
  • 学会等名: リコンフィギャラブルシステム研究会
  • 発表場所: 会津大学
  • 年月日: 2008-05-23
• [備考]
  • URL: http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~yoshiki