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2013 年度 実績報告書

大規模システムLSIフロアプランベース設計基盤技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560417
研究機関早稲田大学

研究代表者

吉村 猛  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80367177)

キーワード高位レベル合成 / フロアプラン
研究概要

高位レベル設計自動化をめざし、高位レベル合成とフロアプランの両面から研究を進めた。
まず、高位レベル設計では、演算器の電源電圧を調整して消費電力を削減する問題に対して、前年度にSimplex法に基づく木の初等変換手法を提案していたが、この手法は計算時間の点でやや不利な面があった。そこで、本年度は、この問題を双対区分線形計画問題として定式化し、最小コストフローアルゴリズムを用いて解く方法を提案した。フロー問題は既に効率的な解法が知られているため、本手法は処理時間の点で有利である。計算機実験の結果、Latency制約に余裕がある場合、計算時間を約50%短縮できることがわかった。また、演算器の閾値電圧を最適化して、消費電力を最小化する問題についても、Mobility Overlap Removalという考え方に基づく手法を提案した。ベンチマークデータによる評価では、漏れ電流の削減率の平均値を、従来手法の約40%から約60%にまで高めることができた。さらに、高位レベル合成の重要な問題の一つである演算器ポート割り当て問題に対して、2部グラフの変換とTabu Searchによる探索法を組み合わせた手法を提案し、実用規模のデータに対する計算時間を60%以上削減した。
一方、フロアプランに関しては、昨年度、2次元特定用途ネットワークオンチップ(APNoC)の構成手法を開発したが、本年度は、ネットワーク上のルーティングを考慮して、解の精度を高める手法を開発し、計算機実験で、消費電力を約25%削減できることを確認した。また、FPGAのためのフロアプランでは、3次元動的部分再構成可能FPGAのブロック配置手法に関して、3次元(多層)フロアプランアルゴリズムに基づく新たな手法を提案し、評価実験により、従来比で、配線長を約12%、計算時間を約38%できることを確認した。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Floorplanning and Topology Synthesis for Application-Specific Network-on-Chips2013

    • 著者名/発表者名
      Wei Zhong, Song Chen, Bo Huang, Takeshi Yoshimura, Satoshi Goto
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals

      巻: Vol.E96-A, No.6 ページ: 1174-1184

    • DOI

      10.1587/transfun.E96.A.1174

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resource-Aware Multi-Layer Floorplanning for Partially Reconfigurable FPGAs2013

    • 著者名/発表者名
      Nan Liu, Song Chen, Takeshi Yoshimura
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: Vol.E96-C, No.4 ページ: 501-510

    • DOI

      10.1587/transele.E96.C.501

    • 査読あり
  • [学会発表] Power and Resource Aware Scheduling with Multiple Voltages2013

    • 著者名/発表者名
      Haoran Zhang, Cong Hao, Nan Wang, Song Chen, Takeshi Yoshimura
    • 学会等名
      2013 IEEE 10th International Conference on ASIC (ASICON 2013)
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      20131028-20131031
  • [学会発表] Lagrangian Relaxation Based Pin Assignment and Through-Silicon Via Planning for 3-D SoCs2013

    • 著者名/発表者名
      Wei Zhong, Song Chen, Yang Geng, Takeshi Yoshimura
    • 学会等名
      2013 IEEE 10th International Conference on ASIC (ASICON 2013)
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      20131028-20131031
  • [学会発表] Timing and Resource Constrained Leakage Power Aware Scheduling in High-Level Synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      Nan Wang, Song Chen, Takeshi Yoshimura
    • 学会等名
      2013 IEEE 10th International Conference on ASIC (ASICON 2013)
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      20131028-20131031
  • [学会発表] Genetic Algorithm Based Pipeline Scheduling in High-level Synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      Xiaohao Gao, Takeshi Yoshimura
    • 学会等名
      2013 IEEE 10th International Conference on ASIC (ASICON 2013)
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      20131028-20131031
  • [学会発表] Port Assignment for Multiplexer and Interconnection Optimization2013

    • 著者名/発表者名
      Cong Hao, Haoran Zhang, S. Chen, Takeshi Yoshimura, M-Y Wu
    • 学会等名
      2013 IEEE 10th International Conference on ASIC (ASICON 2013)
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      20131028-20131031
  • [学会発表] Topology-aware floorplanning for 3D application-specific Network-on-Chip synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      Bo Huang, Song Chen, Wei Zhong, Takeshi Yoshimura
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS2013)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      20130519-20130523
  • [学会発表] Mobility overlap-removal based leakage power aware scheduling in high-level synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      Nan Wang, Song Chen, Takeshi Yoshimura
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS2013)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      20130519-20130523
  • [学会発表] A novel floorplan representation with random contour corner selecting scheme2013

    • 著者名/発表者名
      Xiaohao Gao, Takeshi Yoshimura
    • 学会等名
      IEEE TENCON Spring 2013 Conference
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      20130417-20130419

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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