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2016 年度 実績報告書

組み合わせ論的および数理計画論的高位レベル合成手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26420323
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(情報生産システム研究科・センター), 教授 (80367177)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードVLSI / 高位レベル合成 / スケジューリング / リソース割り当て / ポート割り当て問題 / 動的電力 / 漏れ電力
研究実績の概要

本年度は高位レベル合成の最適化を目指し、スケジューリング問題とリソース割り当て問題の両面から低消費電力設計に関する研究を遂行した。まず、スケジューリング問題のうち電源電圧調整による動的電力削減低問題に対しては、新たなモデル化法とIterative local searchを組み合わせた手法を提案した。6種類の代表的なベンチマークデータを用いて評価を行った結果、評価に用いたすべてのデータに対して最適解を得られることを確認した。
また、閾値電圧の調整による漏れ電力削減問題については、昨年度までにBCG(Bounded Conflict Graph)に基づく手法を提案していたが、本年度は、上記の動的電力削減問題の手法で用いたモデルの一部を変更し、さらに後処理での最適化機能を追加する方法を提案した。計算機実験により、昨年度までの手法にくらべ漏れ電力を20%削減できるだけでなく処理を52倍高速化できることを確認した。
次に、リソース割り当て問題についてはポート割り当てアルゴリズムの高性能化に関する検討を進めた。この問題は、加算器の左右のポートが等価であるため、一つの加算器で複数の加算を行う場合、レジスタと加算器間の接続に自由度があることから、その最適化を行うものである。この問題に対して、昨年度までに、木の変換に基づく手法を提案したほか、木の代わりに行列を用いた場合の理論的な解析を行い、処理効率改良の見通しを得ていた。本年度はさらに、この行列を用いた手法の実装、および、木の代わりに2部グラフを用い、タブサーチを組み合わせた手法の提案を行なった。計算機実験では行列演算の手法は木の変換の手法に比べ接続数を6%削減できるという結果が得られた。また、2部グラフによる手法については接続数は行列に基づく手法と同等であるが、処理時間は47%削減できるという結果が得られた。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] A Unified Scheduling Approach for Power and Resource Optimization with Multiple V-dd or/and V-th in High Level Synthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Cong Hao, Nan Wang, Takeshi Yoshimura
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems

      巻: 印刷中 ページ: (14ページ)

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An Efficient Multi-Level Algorithm for 3D-IC TSV Assignment2017

    • 著者名/発表者名
      Cong Hao, Takeshi Yoshimura
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics Communications and Computer Sciences

      巻: E100.A, No.3 ページ: 776-784

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.776

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interconnection Allocation Between Functional Units and Registers in High-Level Synthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Cong Hao, Jianmo Ni, Nan Wang, and Takeshi Yoshimura
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems

      巻: Vol.25, Issue.3 ページ: 1140-1153

    • DOI

      10.1109/TVLSI.2016.2607758

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Leakage-Power-Aware Scheduling With Dual-Threshold Voltage Design2016

    • 著者名/発表者名
      Nan Wang, Wei Zhong, Cong Hao, Song Chen, Takeshi Yoshimura, Yu Zhu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems

      巻: Vol24. Issue10 ページ: 3067-3079

    • DOI

      10.1109/TVLSI.2016.2535221

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Power-efficient Partitioning and Cluster Generation Design for Application-Specific Network-on-Chip2016

    • 著者名/発表者名
      Jiayi Ma, Cong Hao, Takeshi Yoshimura
    • 学会等名
      ISOCC 2016: 13th International Soc Design Conference
    • 発表場所
      Jeju, South Korea
    • 年月日
      2016-10-23 – 2016-10-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Economical Smart Home Scheduling for Single and Multiple Users2016

    • 著者名/発表者名
      Cong Hao, Takeshi Yoshimura
    • 学会等名
      2016 IEEE 59th International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS)
    • 発表場所
      Abu Dhabi, United Arab Emirates
    • 年月日
      2016-10-15 – 2016-10-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermal-Aware Floorplanning for NoC-Sprinting2016

    • 著者名/発表者名
      Hui Zhu, Cong Hao, Takeshi Yoshimura
    • 学会等名
      2016 IEEE 59th International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS)
    • 発表場所
      Abu Dhabi, United Arab Emirates
    • 年月日
      2016-10-15 – 2016-10-19
    • 国際学会
  • [学会発表] An Efficient Algorithm for 3D-IC TSV Assignment2016

    • 著者名/発表者名
      Cong Hao, Nan Ding, Takeshi Yoshimura
    • 学会等名
      2016 14th IEEE International NEWCAS Conference
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-06-29

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公開日: 2018-01-16  

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