| 研究課題/領域番号 |
24300019
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
高木 直史 京都大学, 情報学研究科, 教授 (10171422)
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| 研究分担者 |
高木 一義 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (70273844)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 算術演算回路 / 演算器アレイ / オンライン誤り検出 |
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| 研究概要 |
科学技術計算等、膨大な演算を伴う処理を電力効率よく、高速に行える計算機構として期待されている、浮動小数点演算器アレイについて、アレイ内でのデータの表現法を工夫することにより、高性能、高信頼の浮動小数点演算器アレイを構成する手法を開発することを目的として、(1) 浮動小数点演算器アレイの高性能化を可能とするデータ表現及び演算器構成法の研究、(2) 浮動小数点演算器アレイの高信頼化を可能とするデータ表現及び演算器構成法の研究、(3) 浮動小数点演算器アレイのシミュレータの開発を行い、以下の成果を得た。
(1) 昨年度に開発したDenormalized数の扱いを不要とするデータ表現法により、演算器アレイ内でのオーバーフローの発生も抑制できることを確認した。また、IEEE754-2008浮動小数点演算標準により正確に丸められるべき演算に推奨されている斜辺計算（２次元距離計算）に対して、内部計算に桁上げ保存表現を用いた、回路実現向きアルゴリズムを提案した。
(2) 浮動小数点加算器および乗算器について、剰余検査を丸め処理の前後で二回行うことにより、演算器全体をオンライン誤り検出可能とする構成法を開発した。アレイ内での演算器間のデータ転送に剰余符号を用いれば、この演算器のハードウェア量をおよそ10％削減できることを示した。また、昨年度開発した、桁上げビットの二重化によるパリティ検査に基づくオンライン誤り検出可能な高速加算器の構成法、および、部分二重化によるオンライン誤り検出可能な浮動小数点乗算器の構成法を洗練した。
(3) 浮動小数点演算器アレイのシミュレータの開発を進め、アレイのコンフィグレーションの記述法を定め、対象とする計算（データフローグラフ）をアレイにマッピングするツールを開発した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
(1) 浮動小数点演算器アレイの高性能化を可能とするデータ表現及び演算器構成法の研究、(2) 浮動小数点演算器アレイの高信頼化を可能とするデータ表現及び演算器構成法の研究、(3) 浮動小数点演算器アレイのシミュレータの開発のいずれも、ほぼ計画通りに進展している。(1)について、部分的な桁上げ保存表現の導入を検討したが、結果として、内部計算に全面的に桁上げ保存表現を用いた斜辺計算（２次元距離計算）の回路実現向きアルゴリズムを提案することとなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
おおむね当初の計画通りに進める。すなわち、来年度は最終年度であり、今年度までの研究成果を統合し、高性能かつ高信頼な計算を可能とするデータ表現法およびそれに対応した演算器の構成法、誤り検出法を示す。このデータ表現形式とIEEE754標準形式との相互変換回路を設計し、評価する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
年度内に購入すべく発注していた洋書の納品が遅れ、４月になったため、次年度使用額が生じた。
発注していた洋書が納品され次第、その支払いに使用する。
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