• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

3次元光電子機械プログラマブルデバイスの開発と動的回路実装技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 24300017
研究機関静岡大学

研究代表者

渡邊 実  静岡大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30325576)

研究分担者 大坪 順次  静岡大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00176942)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード光再構成型ゲートアレイ / 再構成可能LSI / FPGA / ホログラムメモリ / MEMS
研究実績の概要

高速動的再構成可能なデバイスの開発結果を受けて、本年度は、MISC(Mono - Instruction Set Computer)プロセッサの実装を行なった。一般のプロセッサのALU(Arithmetic and Logic Unit)には多数のインストラクションがあり、プロセッサはソフトウエアコードに従い、ALUの命令を切り替え、処理を進める。しかし、本研究により開発された高速動的再構成可能なプログラマブルデバイスを用いると、ALUの機能選択をハードウエアの再構成によって実現することができる。CISC→RISCプロセッサの移行の歴史が物語るように、一般に、回路の複雑さと回路の動作周波数は反比例の関係にあり、回路をシンプルにできれば動作周波数の向上が期待できる。また、単一機能の実装になると実装面積が削減されるので大規模並列実装による性能向上も期待できる。本研究ではこのMISCプロセッサと従来のRISCプロセッサの双方の実装を行ない、RISCと対比させ性能向上を評価した。結果、動作周波数は最大で24.1倍向上し、実装面積は1/2倍から約1/10倍まで削減することができた。この実装面積削減の結果は、RISCプロセッサと同じサイズのチップ上でRISCの2倍~10倍の並列処理ができることを意味する。この並列性も加味したトータルのパフォーマンスは最大で234倍にまで達することを実証した。プログラマブルデバイスは一般的に処理性能が低いと考えられているが、高速動的再構成デバイスを活用することで、それらを覆すことができる。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 謝辞記載あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Radiation-hardened optically reconfigurable gate array exploiting holographic memory characteristics2015

    • 著者名/発表者名
      D. Seto, M. Watanabe,
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Radiation tolerance experiment for a dynamically reconfigurable vision architecture2015

    • 著者名/発表者名
      M. Watanabe, S. Kawahito,
    • 雑誌名

      International Journal of Image Processing Techniques

      巻: 2 ページ: 59-62

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Holographic scrubbing technique for a programmable gate array2015

    • 著者名/発表者名
      M. Watanabe, T. Fujimori
    • 雑誌名

      NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation-hardened Optically Reconfigurable Gate Array Using a Negative Logic Configuration without Necessity of a Dedicated VLSI2015

    • 著者名/発表者名
      T. Fujimori, M. Watanabe
    • 雑誌名

      Annual Single Event Effects (S EE) Symposium

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design of a parallel-operation-oriented FPGA2015

    • 著者名/発表者名
      M. Watanabe
    • 雑誌名

      International Symposium on Next-Generation Electronics

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution configuration of optically reconfigurable gate arrays2015

    • 著者名/発表者名
      K. Akagi, M. Watanabe
    • 雑誌名

      International Symposium on Next-Generation Electronics

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Total ionizing dose effects of optical components on an optically reconfigurable gate array2015

    • 著者名/発表者名
      R. Moriwaki, H. Ito, K. Akagi, M. Watanabe, A. Ogiwara, H. Makawa
    • 雑誌名

      International Workshop on Applied Reconfigurable Computing

      巻: 9040 ページ: 393-400

    • DOI

      10.1007/978-3-319-16214-0_35

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Parallel-operation-oriented optically reconfigurable gat e array2015

    • 著者名/発表者名
      T. Fujimori, M. Watanabe
    • 雑誌名

      GI/ITG International Conference on Architecture of Computing Systems

      巻: 9017 ページ: 3-14

    • DOI

      10.1007/978-3-319-16086-3_1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation tolerance experiment for a dynamically reconfigurable vision architecture2014

    • 著者名/発表者名
      M. Watanabe, S. Kawahito
    • 雑誌名

      International Conference on Advances in Computing, Electronics and Electrical Technology

      巻: - ページ: 1-4

    • DOI

      10.15224/ 978-1-63248-034-7-109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A parallel-operation-oriented FPGA architecture2014

    • 著者名/発表者名
      M. Watanabe
    • 雑誌名

      International Symposium on Highly Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies

      巻: - ページ: 123-126

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation tolerance of color configuration on an optically reconfigurable gate array2014

    • 著者名/発表者名
      T. Fujimori, M. Watanabe
    • 雑誌名

      Reconfigurable Architectures Workshop

      巻: - ページ: 205-210

    • DOI

      10.1109/IPDPSW.2014.27

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An optically reconfigurable gate array with an angle-multiplexed holographic memory2014

    • 著者名/発表者名
      R. Moriwaki, H. Maekawa, A. Ogiwara, M. Watanabe
    • 雑誌名

      IEEE/ACM Great Lake Symposium on Very Large Scale Integrated circuits

      巻: - ページ: 341-346

    • DOI

      10.1145/2591513.2591597

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dependable optically differential reconfigurable gate array2014

    • 著者名/発表者名
      M. Seo and M. Watanabe
    • 雑誌名

      International Conference on Space Optical Systems and Applications

      巻: - ページ: 6 pages

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Image recognition system using an optical Fourier transform on a dynamically reconfigurable vision architecture2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kamikubo, M. Watanabe, Shoji Kawahito
    • 雑誌名

      IEEE International Symposium on Circuits and Systems

      巻: - ページ: 1528 - 1531

    • DOI

      10.1109/ISCAS.2014.6865438

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhanced radiation tolerance of an optically reconfigurable gate array by exploiting an inversion/ non-inversion implementation2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yoza, M. Watanabe
    • 雑誌名

      International Workshop on Applied Reconfigurable Computing

      巻: 8405 ページ: 156-166

    • DOI

      10.1007/978-3-319-05960-0_14

    • 査読あり
  • [学会発表] 光再構成型ゲートアレイの高速スクラビング2015

    • 著者名/発表者名
      藤森卓巳,渡邊 実
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告(リコンフィギャラブルシステム研究会)
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-06-20 – 2015-06-20
  • [学会発表] 並列処理指向型FPGAアーキテクチャ2015

    • 著者名/発表者名
      藤森卓巳,渡邊 実
    • 学会等名
      再生可能集積システム時限研究会
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2015-04-17 – 2015-04-17
  • [学会発表] 2 並列ゲートアレイをもつ並列処理指向型光再構成型ゲートアレイVLSI2015

    • 著者名/発表者名
      藤森卓巳,渡邊 実
    • 学会等名
      電子情報通信学会・総合大会・ISS特別企画学生ポスターセッション
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2015-03-12 – 2015-03-12
  • [学会発表] 光再構成型ゲートアレイにおけるレーザアレイに対する放射線耐性2015

    • 著者名/発表者名
      赤木 昂太,渡邊 実
    • 学会等名
      日本光学会 情報フォトニクス研究グループ・関東学生研究論文講演会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-10
  • [学会発表] MEMSホログラムメモリの放射線耐性2015

    • 著者名/発表者名
      藤森 卓巳,渡邊 実
    • 学会等名
      日本光学会 情報フォトニクス研究グループ・関東学生研究論文講演会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-10
  • [学会発表] 光再構成型ゲートアレイのホログラムメモリの放射線耐性2015

    • 著者名/発表者名
      窪田 貴之,渡邊 実
    • 学会等名
      日本光学会 情報フォトニクス研究グループ・関東学生研究論文講演会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-10
  • [学会発表] 光再構成型ゲートアレイの並列構成法の放射線耐性に関する一考察2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤宏幸,森脇 烈,渡邊 実
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告(リコンフィギャラブルシステム研究会)
    • 発表場所
      慶応大学
    • 年月日
      2015-01-29 – 2015-01-29
  • [学会発表] Radiation tolerance of optically reconfigurable gate arrays2015

    • 著者名/発表者名
      R. Moriwaki, H. Ito, M. Watanabe, A. Ogiwara, H. Maekawa
    • 学会等名
      International Symposium Toward the Future of Advanced Researches in Shizuoka University
    • 発表場所
      Shizuoka University
    • 年月日
      2015-01-27 – 2015-01-28
  • [学会発表] 光再構成型ゲートアレイの色構成手法の放射線耐性2014

    • 著者名/発表者名
      藤森卓巳、渡邊実
    • 学会等名
      宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール
    • 年月日
      2014-11-14 – 2014-11-14
  • [学会発表] Dependable Optically Reconfigurable Gate Array Architecture2014

    • 著者名/発表者名
      M. Watanabe
    • 学会等名
      International Symposium on Optical Memory
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-23
    • 招待講演
  • [学会発表] 光再構成型ゲートアレイの4色カラー構成2014

    • 著者名/発表者名
      藤森卓巳、渡邊実
    • 学会等名
      再生可能集積システム時限研究会
    • 発表場所
      東洋大学
    • 年月日
      2014-10-18 – 2014-10-18
  • [学会発表] 並列処理指向・光再構成型ゲートアレイVLSI2014

    • 著者名/発表者名
      藤森卓巳,渡邊 実
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告(リコンフィギャラブルシステム研究会)
    • 発表場所
      杜の宿(宮島)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-18
  • [学会発表] 光再構成型ゲートアレイのホログラムメモリ部の放射線耐性2014

    • 著者名/発表者名
      森脇烈,伊藤宏幸,前川輝,渡邊実,荻原昭文
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告(リコンフィギャラブルシステム研究会)
    • 発表場所
      杜の宿(宮島)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-18

URL: 

公開日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi