次世代集積システムのための3次元データパス自動合成の理論とシステム化

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550321
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 金子 峰雄 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (00185935)
• Keywords: VLSI / データパス合成 / スケジューリング / 資源割り当て / フロアプラン / 配線遅延 / RTレベルアーキテクチャ / 設計自動化

Research Abstract

本研究は,配線がシステムの性能を決める大きな要因となる極微細集積回路において,システムの性能を十分に引き出した高性能・高信頼な集積システムを設計するための諸技術の提案と設計自動化システムの開発を目的とするものである.特に,高位のシステム合成の中心問題である演算スケジュールと資源割り付けにフロアプランが合わさった複合タスク問題として捉えるアプローチを採用する.本年度においては,この複合タスク問題を幾つかの重要な切り口から見た設計最適化のための要素基盤技術について検討を行い,以下の主な成果を得ている.
1.資源割付からのスケジューリング手法の開発:
繰り返し実行や条件分岐といった制御構造を含むシステムの動作記述(仕様)を対象に,資源割付制約下におけるスケジューリング手法を開発した.これにより,繰り返し実行に対してはパイプライン実行を,また条件分岐に対しては投機実行を考慮した繰り返し周期最小の資源割付制約スケジュールを得ることを可能にした.
2.資源割付制約下でのモジュール選択・スケジュール同時最適化:
資源割付制約スケジューリングにおいて,複数の異なる能力を有する演算モジュールから適切なモジュールを選択する問題を同時に取り扱うことにより,システムの動作速度と面積・消費電力の最適なトレードオフをトレースすることを可能にした.
3.モジュール間の結線構造の最適化のための資源割付指針について:
与えられたシステムの動作記述(仕様)から演算/データの依存関係を抽出・モデル化したグラフにおいて,各局所的部分グラフ間の構造的類似度を定義し,その評価に基づいて資源割付を行うことにより,結線数最小あるいはそれに近いアーキテクチャを効率良く求めることを可能にした.

Research Products

• [Publications] 田湯智, 金子峰雄: "幅制約モジュール配置問題のSAを用いた最適化手法"電子情報通信学会技術報告. VLD2002-100. 109-114 (2002)
• [Publications] 小原正寛, 高島康裕, 金子峰雄: "回路階層構造の動的再構築を伴う力学的手法に基づくフロアプラン合成"電子情報通信学会技術報告. VLD2002-148. 13-18 (2003)
• [Publications] Mineo Kaneko, Koji Ohashi: "Post-Floorplan Control Schedule under Max/Min Logic/Interconnect Delays"第16回回路とシステム(軽井沢)ワークショップ. (発表予定). (2003)
• [Publications] 厚見吉彦, 大橋功治, 金子峰雄: "計算アルゴリズムの局所的類似性とそのデータパス合成への応用"電子情報通信学会技術報告. (発表予定). (2003)
• [Publications] 小畑貴之, 金子峰雄, 田湯智: "資源割り当て駆動スケジューリングにおけるレジスタ間転送の自動挿入"電子情報通信学会技術報告. (発表予定). (2003)