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2015 年度 実施状況報告書

高速に再構成可能なインデックス生成回路の設計に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26330072
研究機関明治大学

研究代表者

笹尾 勤  明治大学, 理工学部, 教授 (20112013)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード国際研究者交流、米国 / 線形関数 / 関数分解 / ルータ / CAM(連想メモリ) / インデックス生成関数 / パターンマッチング / 書き換え可能回路
研究実績の概要

連想メモリ(Content Addressable Memory:CAM)は、インターネットのルータ、パターンマッチング、コンピュータのキャッシュメモリ等で広く用いられている。CAMを用いると高速にパターンマッチングを実行可能であるが、CAMは高価であり消費電力も大きい。CAMの機能をモデル化したものがインデックス生成関数である。申請者は、インデックス生成関数を汎用メモリと僅かなハードウエアを用いて実現する方法(IGU)を開発した。IGUを用いると、従来実現が困難であった大規模なCAMを、安価な汎用メモリを用いて実現できる。しかし、IGUの内容を高速に変更する方法は、知られていなかった。本研究は、1個あるいは複数個のIGUを用いて大規模な連想メモリを高速に更新する方法を開発する。本年度の主要成果は以下の通りである。

1.インデックス生成関数に関する招待講演を3件行った。(a) 電子情報通信学会、DC, CPSY研究会、特別招待講演,明治大学中野キャンパス.(b) EPFL Workshop on Logic Synthesis and Verification," Lausanne, Switzerland, (c) National Tsing Hua University, HsinChu, Taiwan.
2.大規模インデックス生成関数を複数のIGUを用いて実現する方法を開発した。これは、ISMVL2016で発表予定である。
3.大規模インデックス生成関数の分解に関する手法を開発した。これは、IWLS2016 で発表予定である。

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

IGUの高速書き換え方法に関しては、既に国内/海外特許を出願済みである。このため、更新方法の学会発表は控えているが、着実に成果が得られている。また、企業と共同で実用製品を開発する予定である。今期は、招待講演が国内1件、海外2件、査読付き雑誌論文2編、査読付き国際会議2編を公表しており、情報発信は十分と考えている。

今後の研究の推進方策

IGUの高速書き換え方法に関しては、既に国内特許を出願済みであり、現在、海外特許の出願のための準備を行っている。このため、更新方法の学会発表は控えているが、着実に成果が得られている。また、企業と共同で実用製品を開発する予定である。
今期は、招待講演が国内1件、海外2件、査読付き雑誌論文2編、査読付き国際会議2編を公表しており、情報発信は十分と考えている。

次年度使用額が生じた理由

海外出張の際の、旅費の誤差である。海外への航空運賃は、その時の経済状況により決まるため、正確な予想が困難である。

次年度使用額の使用計画

残額は、次年度の旅費として使用する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Naval Postgraduate School(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Naval Postgraduate School
  • [雑誌論文] LUT cascades based on edge-valued multi-valued decision diagrams: Application to packet classification2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara, T. Sasao, H. Iwamoto, and M. Matsuura
    • 雑誌名

      IEEE Journal on Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems

      巻: 6 ページ: 73-86.

    • DOI

      10.1109/JETCAS.2016.2528638

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An Update Method for a Low Power CAM Emulator using an LUT Cascade Based on an EVMDD (k)2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara, T. Sasao, M. Matsuura, and H. Iwamoto
    • 雑誌名

      Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing

      巻: 26 ページ: 109-123

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Index generation functions: Logic synthesis for pattern matching,"2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 学会等名
      EPFL Workshop on Logic Synthesis and Verification
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland
    • 年月日
      2015-12-10 – 2015-12-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A deep convolutional neural network using nested residue number system2015

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara and T. Sasao,
    • 学会等名
      The International Conference on Field-programmable Logic and Applications (FPL-2015),
    • 発表場所
      London, United Kingdom,
    • 年月日
      2015-09-03 – 2015-09-03
    • 国際学会
  • [学会発表] A method to minimize variables for incompletely specified index generation functions using a SAT solver,2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao, I. Fumishi, and Y. Iguchi,
    • 学会等名
      International Workshop on Logic and Synthesis,
    • 発表場所
      Mountain View, CA, USA
    • 年月日
      2015-06-12 – 2015-06-13
    • 国際学会
  • [学会発表] A soft-error tolerant TCAM for multiple-bit flips using partial don’t-care keys2015

    • 著者名/発表者名
      I. Syafalni, T. Sasao, and X. Wen,
    • 学会等名
      International Workshop on Logic and Synthesis,
    • 発表場所
      Mountain View, CA, USA
    • 年月日
      2015-06-12 – 2015-06-13
    • 国際学会
  • [学会発表] A reduction method for the number of variables to represent index generation functions: s-Min method2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2015),
    • 発表場所
      Waterloo, Canada
    • 年月日
      2015-05-18 – 2015-05-20
    • 国際学会
  • [学会発表] An RNS FFT circuit using LUT cascades based on a modulo EVMDD2015

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara,T. Sasao, H. Nakanishi, and K. Iwai,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2015)
    • 発表場所
      Waterloo, Canada
    • 年月日
      2015-05-18 – 2015-05-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Edge reduction for EVMDDs to speed up analysis of multi-state systems2015

    • 著者名/発表者名
      S. Nagayama, T. Sasao, J. T. Butler, M. Thornton, and T. Malikas,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2015),
    • 発表場所
      Waterloo, Canada
    • 年月日
      2015-05-18 – 2015-05-20
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速パターンマッチング用ハードウエアについて2015

    • 著者名/発表者名
      笹尾勤
    • 学会等名
      電子情報通信学会、DC, CPSY研究会
    • 発表場所
      明治大学中野キャンパス
    • 年月日
      2015-04-17 – 2015-04-17
    • 招待講演
  • [学会発表] A dynamically reconfigurable mixed analog-digital filter bank:Applied to an acoustic diagnostic system2015

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara, H. Yoshida, S-I. Shioya, R. Mikami, and T. Sasao,
    • 学会等名
      the 11th International Symposium on Applied Reconfigurable Computing (ARC-2015),
    • 発表場所
      Bochum, Germany
    • 年月日
      2015-04-13 – 2015-04-17
    • 国際学会
  • [備考] LSI-CAD.COM

    • URL

      http://www.lsi-cad.com

  • [産業財産権] 連想記憶装置、インデックス生成器、及び登録情報更新方法2015

    • 発明者名
      笹尾勤
    • 権利者名
      学校法人明治大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2015/073227
    • 出願年月日
      2015-09-19
    • 外国

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-24  

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