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2009 年度 実績報告書

予測と部分二重化による超低遅延チップ内ネットワークに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20700054
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

鯉渕 道紘  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 准教授 (40413926)

キーワード相互結合網 / マルチコア / チップ内ネットワーク / ルーティング
研究概要

本研究では,マルチコア,メニーコアプロセッサなどの複雑化するシングルチップ計算機プラットフォームを実現するために急務である革新的な超低遅延インターコネクト技術の実現を目的として.(1)予測と部分二重化による低遅延ルータアーキテクチャと(2)そのルータ間の協調動作による更なる遅延削減のためのトポロジ,ルーティングの部分再構成技術を提案,評価を行った.
チップ内ネットワークにおける超低遅延技術を効率良く順序立てて実現するために,ルータ内アーキテクチャの細粒度技術,ルータ間を扱うネットワーク全体の設計という粗粒度技術の2つに分類した.
まず,細粒度技術としてルータにおける本研究の2つの重要なアイデア"部分二重化","予測機構"の実装方法を個々に検討し,本提案アーキテクチャが軽量なハードウェアで実現できることを明らかにした.これら2つの実装はルータ内部のロジックを迂回するため,別途スイッチング,リンクレベルフロー制御について検討を行った.また,シミュレーションによる定量的な検証,評価を研究協力者である東京大学・松谷が中心となって行った.また,待ち行列理論,マルコフモデルを用いてルータとネットワークの性能を解析し,性能要因を確認し,かつ提案手法にフィードバックする方法についても検討を行った.
次に,粗粒度技術として,予測,二重化によるネットワーク経路の部分再構成技術,その経路群導入に伴うデッドロック,ライブロック除去技術を提案した.この部分再構成技術については,ルーティングラベルを効率良く活用する技術として研究代表者らが考案した軽量なチップ内ネットワーク向けブラックバス転送方式を応用した.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件)

  • [雑誌論文] Performance, Cost, and Power Evaluations of On-Chip Network Topologies in FPGAs2010

    • 著者名/発表者名
      Sen In, Hiroki Matsutani, Daihan Wang, Michihiro Koibuchi, Hideharu Amano
    • 雑誌名

      The IASTED International Conference on Parallel and Distributed Computing and Networks(PDCN)

      ページ: 181-189

    • 査読あり
  • [雑誌論文] パイプラインステージ統合 による省電力・可変パイプラインルータに関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      枚田優人, 松谷宏紀, 鯉渕道紘, 天野英晴
    • 雑誌名

      第7回先進的計算基盤システムシンポジウム(SACSIS'09)論文集

      ページ: 19-26

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Balanced Dimension-Order Routing for k-ary n-cubes2009

    • 著者名/発表者名
      Jose Miguel Montanana, Michihiro Koibuchi, Hiroki Matsutani, Hideharu Amano
    • 雑誌名

      Proc.of the 4th International Symposiumon Embedded Multicore Systems-on-Chip(MCSoC'09) (CD-ROM)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance and Cost Evaluations of On-Chip Network Topologies in FPGAs2009

    • 著者名/発表者名
      Sen In, Hiroki Matsutani, Daihan Wang, Michihiro Koibuchi, Hideharu Amano
    • 雑誌名

      IEICE Technical Reports, RECONF2009-3 109

      ページ: 13-18

  • [雑誌論文] パイプラインステージ統合による省電力・可変パイプラインルータに関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      枚田優人, 松谷宏紀, 鯉渕道紘, 天野英晴
    • 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(ACS) Vol.2, No.3

      ページ: 71-82

    • 査読あり

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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