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2017 年度 実績報告書

確率的演算に基づく超低消費電力IPパケット処理LSI実現に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26700003
研究機関東北大学

研究代表者

鬼沢 直哉  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (90551557)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード計算機システム / 確率的演算
研究実績の概要

本年度は,昨年度までに提案を行ってきたIPパケット処理向き検索アルゴリズム及びハードウェアを発展させた,汎用的な検索処理が可能なNetwork-on-Chip(NoC)ベースのハードウェア実現を行った.
NoCベースのハードウェアでは,演算ブロック間のデータ転送をハードウェア設計後にプログラム可能であるため,様々なデータセットの検索処理への対応が可能となる.そこでNoCの構成要素であるRouter, Link, Network interfaceも含めて,NoCベースの検索ハードウェアをVerilog-HDLおよびVHDL(ハードウェア記述言語)を用いて設計を行い,TSMC 65nm CMOSプロセスにおいて性能評価を行った.具体的には,設計後にSynopsys社Design Compilerにより論理合成を行い,消費電力評価を行った.
上記回路レベルでの設計・評価と同時に,システムレベルでのデータ検索処理の評価を行った.SystemCを用いたシステムレベルシミュレーションにより,NoC内部のデータ転送トラフヒック情報等を取得した.回路レベルでの得られた性能情報(消費電力等)とシステムレベルでの評価を統合させることにより,システム全体の性能評価を可能にした.
上記の汎用的な検索処理が可能な提案ハードウェアの研究成果として,国際学会NEWCAS2017ではその基礎実験結果の発表を行い,またハードウェア全体を評価結果はIEEE TVLSIにおいて査読中の段階である.

現在までの達成度 (段落)

29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

29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

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] McGill大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      McGill大学
  • [国際共同研究] University of Southern Brittany/IMT atlantique(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      University of Southern Brittany/IMT atlantique
  • [雑誌論文] Area/Energy-Efficient Gammatone Filters Based on Stochastic Computation2017

    • 著者名/発表者名
      N. Onizawa, S. Koshita, S. Sakamoto, M. Abe, M. Kawamata, and T. Hanyu,
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems

      巻: 25, 10 ページ: 2724-2735

    • DOI

      10.1109/TVLSI.2017.2687404

    • 査読あり
  • [雑誌論文] VLSI Implementation of Deep Neural Networks Using Integral Stochastic Computing2017

    • 著者名/発表者名
      A. Ardakani, F. Leduc-Primeau, N. Onizawa, T. Hanyu, and W. J. Gross
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems

      巻: 25, 10 ページ: 2688-2699

    • DOI

      10.1109/TVLSI.2017.2654298

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of Reinitialization-Free Nonvolatile Computer Systems for Energy-Harvesting Internet-of-things Applications2017

    • 著者名/発表者名
      N. Onizawa, A. Tamakoshi, and T. Hanyu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56, 8 ページ: 0802B7/1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sudden Power-Outage Resilient In-Processor Checkpointing for Energy-Harvesting Nonvolatile Processors2017

    • 著者名/発表者名
      N. Onizawa, A. Mochizuki, A. Tamakoshi, and T. Hanyu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing (TETC)

      巻: 5, 2 ページ: 151-163

    • DOI

      10.1109/TETC.2016.2604083

    • 査読あり
  • [学会発表] Minimum Power Supply Asynchronous Circuits for Re-initialization Free Computing2018

    • 著者名/発表者名
      M. Imai, N. Onizawa, T. Hanyu, and T. Yoneda
    • 学会等名
      21st Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies
    • 国際学会
  • [学会発表] NoC-MRAM Architecture for Memory-Based Computing: Database-Search Case Study2017

    • 著者名/発表者名
      M. Rizk, J.-P. Diguet, N. Onizawa, M. J. Sepulveda, Y. Akgul, V. Gripon, A. Baghdadi, and T. Hanyu
    • 学会等名
      IEEE International New Circuits and Systems Conference (NEWCAS)
    • 国際学会
  • [学会発表] MTJ-based Asynchronous Circuits for Re-initialization Free Computing against Power Failures2017

    • 著者名/発表者名
      N. Onizawa, M. Imai, T. Hanyu, and T. Yoneda
    • 学会等名
      23rd IEEE International Symposium on Asynchronous Circuits and Systems (ASYNC)
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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