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2006 Fiscal Year Final Research Report Summary

A Study on Circuit-Specialization based on Reconfigurable Logic Devices

Research Project

Project/Area Number 16500029
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Computer system/Network
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

ICHIKAWA Shuichi  Toyohashi University of Technology, Dept. Knowledge-based Information Engineering, Associate Professor, 工学部, 助教授 (70262855)

Project Period (FY) 2004 – 2006
KeywordsFPGA / Reconfigurable logic circuit / Partial evaluation / Custom computing circuit / High-performance / Reduction of logic scale
Research Abstract

Generally, the logic scale of a logic circuit is reduced if some of its inputs are fixed to constant values. The derived circuit becomes smaller and faster than the original, while it is dependent on the input instances and thus not reusable. This kind of technique is called "specialization" or "partial evaluation", which has originally been studied for software. Circuit-specialization is best suited to reconfigurable logic devices (e.g., FPGA), and its applications are not fully explored yet. The purpose of this study is to examine the applications and advantages of circuit-specialization based on reconfigurable logic devices.
The results of this study include the following items.
1. The design and evaluation of data-dependent hardware for Subgraph Isomorphism problem (IEICE Trans. ED, v.E87-D, pp.2038-2047).
2. Custom computing hardware for the 3x+1 problem (IEEE TENCON2004, v.D, pp.387-390), where circuit specialization is effective to improve performance/area ratio (Ann. Mtg. Rec. IEEJ 2005, v.3, pp.87-88).
3. Design and evaluation of data-dependent hardware for AES encryption algorithm (IEICE Trans. ED, v.E89-D, pp.2301-2305).
4. A method to convert a PLC instruction sequence into hardware description to generate a small and fast control circuit (IEEE ISIE2006, pp. 2930-2935).
5. Design and evaluation of hardware Pseudo-Random Number Generator MT19937 (IEICE Trans. ED, v.E88-D, pp. 2876-2879).
6. Redundancy in instruction sequences of computer programs (IEICE Trans. EA, v.E89-A, pp.219-221).

  • Research Products

    (65 results)

All 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (65 results)

  • [Journal Article] 組込みシステムのための浮動小数点演算の実装と評価2007

    • Author(s)
      畑尚志, 市川周一
    • Journal Title

      電子情報通信学会 2007年総合大会

      Pages: D-6-1

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 命令セットに含まれる自由度の評価とその応用2007

    • Author(s)
      澤田豊志, 市川周一, 畑尚志
    • Journal Title

      電子情報通信学会 2007年総合大会

      Pages: D-6-2

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Conversion of a realtime control program into logic circuit2007

    • Author(s)
      S.Ichikawa
    • Journal Title

      Proc. Fifth Symposium on Intelligent Human Sensing (IHSS2007)

      Pages: 95-98

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Development of Smart Micro Sensors with Integrated 300MHz RF-Communication Unit for TUT-Prototype, "HIBALIS"2007

    • Author(s)
      H.Takao, S.Ichikawa, J.-W.Kim, K.Sawada, M.Ishida
    • Journal Title

      Proc. Fifth Symposium on Intelligent Human Sensing (IHSS2007)

      Pages: 19-22

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 実行時間予測モデルの構築法の改善2007

    • Author(s)
      河合裕, 市川周一
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 2007-HPC-109

      Pages: 79-84

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 命令セットの冗長性とプロセッサの多様化2007

    • Author(s)
      市川周一, 澤田豊志, 畑尚志
    • Journal Title

      2007年 暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2007)

      Pages: 2E2-4

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] PLC命令列を論理回路に変換するツールの実装と評価2007

    • Author(s)
      秋中昌訓, 市川周一
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告 CPSY2006-63

      Pages: 43-48

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Implementation and Evaluation of Floating-point Arithmetic for Embedded Systems(in Japanese)2007

    • Author(s)
      H.Hata, S.Ichikawa
    • Journal Title

      Proc. 2007 IEICE Gen. Conf. D-6-1

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Redundancy in instruction set and its application,(in Japanese)2007

    • Author(s)
      T.Sawada, S.Ichikawa, H.Hata
    • Journal Title

      Proc. 2007 IEICE Gen. Conf. D-6-2

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Conversion of a realtime control program into logic circuit,2007

    • Author(s)
      S.Ichikawa
    • Journal Title

      Proc. Fifth Symposium on Intelligent Human Sensing (IHSS2007)

      Pages: 95-98

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Improvements of Execution-time Estimation Model Construction,(in Japanese)2007

    • Author(s)
      Y.Kawai, S.Ichikawa
    • Journal Title

      IPSJ SIG Technical Reports 2007-HPC-109

      Pages: 79-84

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Redundancy in Instruction Set and Diversification of Processors,(in Japanese)2007

    • Author(s)
      S.Ichikawa, T Sawada, H.Hata
    • Journal Title

      Proc. SCIS 2007 2E2-4

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Converting PLC instruction sequence into logic circuit : implementation and evaluation(in Japanese)2007

    • Author(s)
      M.Akinaka, S.Ichikawa
    • Journal Title

      Technical Report of IEICE CPSY2006-63

      Pages: 43-48

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Design and Evaluation of Data-dependent Hardware for AES Encryption Algorithm2006

    • Author(s)
      R.Atono, S.Ichikawa
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems E89-D, No.7

      Pages: 2301-2305

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Converting PLC instruction sequence into logic circuit : A preliminary study2006

    • Author(s)
      S.Ichikawa, M.Akinaka, R.Ikeda, H.Yamamoto
    • Journal Title

      Proceedings of 2006 IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE'06)

      Pages: 2930-2935

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Redundancy in Instruction Sequences of Computer Programs2006

    • Author(s)
      K.Hattanda, S.Ichikawa
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences Vol. E89-A, No. 1

      Pages: 219-221

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 不均一クラスタの最適構成予測モデルの各応用ヘの適用と評価2006

    • Author(s)
      高橋翔, 市川周一
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 2006-HPC-105

      Pages: 97-102

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] A Load-balancing Scheme for Heterogeneous Multiprocessors2006

    • Author(s)
      S.Ichikawa
    • Journal Title

      Proc. Fourth Symposium on Intelligent Human Sensing (IHSS2006)

      Pages: 99-102

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] PLC命令列から論理記述を生成するツールの改良と評価2006

    • Author(s)
      秋中昌訓, 市川周一
    • Journal Title

      電子情報通信学会 2006年総合大会

      Pages: D-6-3

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 不均一クラスタの実行時間予測モデルの構築2006

    • Author(s)
      河合裕, 市川周一
    • Journal Title

      電子情報通信学会 2006年総合大会

      Pages: D-6-6

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] HIBALIS : a Prototype System for Intelligent Human Sensing2006

    • Author(s)
      M.Aono et al.
    • Journal Title

      Proc. Fourth Symposium on Intelligent Human Sensing (IHSS2006)

      Pages: 19-22

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Design and Evaluation of Data-dependent Hardware for AES Encryption Algorithm,2006

    • Author(s)
      R.Atono, S.Ichikawa
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems Vol. E89-D, No.7

      Pages: 2301-2305

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Converting PLC instruction sequence into logic circuit : A preliminary study,2006

    • Author(s)
      S.Ichikawa, M.Akinaka, R.Ikeda, H.Yamamoto
    • Journal Title

      Proceedings of 2006 IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISISE '06)

      Pages: 2930-2935

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Redundancy in Instruction Sequences of Computer Programs,2006

    • Author(s)
      K.Hattanda, S.Ichikawa
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences Vol. E89-A, No. 1

      Pages: 219-221

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Application and Evalution of Optimal Configuration Estimation Scheme for Heterogenerous Clusters(in Japanese)2006

    • Author(s)
      S.Takahashi, S.Ichikawa
    • Journal Title

      IPSJ SIG Technical Reports 2006-HPC-105

      Pages: 97-102

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] A Load-balancing Scheme for Heterogeneous Multiprocessors,2006

    • Author(s)
      S.Ichikawa
    • Journal Title

      Proc. Fourth Symposium on Intelligent Human Sensing (IHSS2006)

      Pages: 99-102

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Improvement and evaluation of a tool to convert PLC instruction sequence into hardware description(in Japanese)2006

    • Author(s)
      M.Akinaka, S.Ichikawa
    • Journal Title

      Proc. 2006 IEICE Gen. Conf. D-6-3

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Constructing Execution-Time Estimation Models for Heterogeneous Clusters(in Japanese)2006

    • Author(s)
      Y.Kawai, S.Ichikawa
    • Journal Title

      Proc. 2006 IEICE Gen. Conf. D-6-6

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] HIBALIS : a Prototype System for Intelligent Human Sensing,2006

    • Author(s)
      M.Aono et al.
    • Journal Title

      Proc. Fourth Symposium on Intelligent Human Sensing (IHSS2006)

      Pages: 19-22

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Design and Evaluation of Hardware Pseudo-Random Number Generator MT199372005

    • Author(s)
      S.Konuma, S.Ichikawa
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems Vol. E88-D, No. 12

      Pages: 2876-2879

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Optimizing the Configuration of a Heterogeneous Cluster with Multiprocessing and Execution-Time Estimation2005

    • Author(s)
      Y.Kishimoto, S.Ichikawa
    • Journal Title

      Parallel Computing Vol. 31, No. 7

      Pages: 691-710

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] FPGAによる巻取制御系の開発2005

    • Author(s)
      市川周一
    • Journal Title

      豊橋技術科学大学 研究基盤センター年報 CRFC2005

      Pages: 103-105

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 再構成可能論理回路のプログラマブル・ロジック・コントローラへの応用に関する研究2005

    • Author(s)
      市川周一
    • Journal Title

      豊橋技術科学大学 未来技術流動研究センター年報2004

      Pages: 123-126

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] FPGAによる実時間制御システムの試作2005

    • Author(s)
      山本浩司, 市川周一
    • Journal Title

      平成17年電気学会全国大会 Vol.4

      Pages: 388

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] PLCプログラムのH/W変換ツールに関する予備的検討2005

    • Author(s)
      池田亮, 市川周一
    • Journal Title

      平成17年電気学会全国大会 Vol. 4

      Pages: 390-391

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 3x+1予想検証回路の改良と評価2005

    • Author(s)
      秋中昌訓, 市川周一
    • Journal Title

      平成17年電気学会全国大会 Vol. 3

      Pages: 87-88

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 疑似乱数生成回路MT19937の設計と評価2005

    • Author(s)
      小沼士郎, 市川周一
    • Journal Title

      平成17年電気学会全国大会 Vol. 3

      Pages: 89-90

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] AES暗号のためのデータ依存回路設計と評価2005

    • Author(s)
      後野遼一郎, 市川周一
    • Journal Title

      平成17年電気学会全国大会 Vol. 3

      Pages: 91-92

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] スマートクラスルーム-インテリジェント・ヒューマン・センシング技術による-2005

    • Author(s)
      青野雅樹 ほか
    • Journal Title

      電子情報通信学会 2005年総合大会

      Pages: CS-9-1

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Sensor Data Manager (SDM) : A Subproject of Intelligent Human Sensing2005

    • Author(s)
      S.Ichikawa
    • Journal Title

      Proc. Third Symposium on Intelligent Human Sensing (IHSS2005)

      Pages: 101-105

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Design and Evaluation of Hardware Pseudo-Random Number Generator MT 19937,2005

    • Author(s)
      S.Konuma, S.Ichikawa
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems Vol. E88-D, No. 12

      Pages: 2876-2879

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Optimizing the Configuration of a Heterogeneous Cluster with Multiprocessing and Execution-Time Estimation,2005

    • Author(s)
      Y.Kishimoto, S.Ichikawa
    • Journal Title

      Parallel Computing Vol. 31, No. 7

      Pages: 691-710

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Winder controller based on FPGA(in Japanese)2005

    • Author(s)
      S.Ichikawa
    • Journal Title

      Annual Report of CRFC 2005

      Pages: 103-105

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Application of reconfigurable logic to programmable logic controller,(in Japanese)2005

    • Author(s)
      S.Ichikawa
    • Journal Title

      Annual Report of RCFT 2004

      Pages: 123-126

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Experimental implementation of real-time control system with FPGA,(in Japanese)2005

    • Author(s)
      H.Yamamoto, S.Ichikawa
    • Journal Title

      2005 Annual Meeting Report of IEEJ vol. 3

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Preliminary study on H/W translation of PLC program,(in Japanese)2005

    • Author(s)
      R.Ikeda, S.Ichikawa
    • Journal Title

      2005 Annual Meeting Report of IEEJ vol. 3

      Pages: 388

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Improvement and Evaluation of Custom Computing Hardware for the 3x + 1 Problem(in Japanese)2005

    • Author(s)
      M.Akinaka, S.Ichikawa
    • Journal Title

      2005 Annual Meeting Report of IEEJ vol. 3

      Pages: 390-391

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Design and Evaluation of Pseudo-Random Number Generation Circuit MT19937(in Japanese)2005

    • Author(s)
      S.Konuma, S.Ichikawa
    • Journal Title

      2005 Annual Meeting Report of IEEJ CS-9-1

      Pages: 87-88

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Design and Evaluation of Data-Dependent Hardware for AES Encryption Algorithm(in Japanese)2005

    • Author(s)
      R.Atono, S.Ichikawa
    • Journal Title

      2005 Annual Meeting Report of IEEJ

      Pages: 89-90

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Smart Classroom(in Japanese)2005

    • Author(s)
      M.Aono et al.
    • Journal Title

      Proc. 2005 IEICE Gen. Conf.

      Pages: 91-92

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Sensor Data Manager (SDM) : A Subproject of Intelligent Human Sensing,(in Japanese)2005

    • Author(s)
      S.Ichikawa
    • Journal Title

      Proc. Third Symposium on Intelligent Human Sensing (IHSS2005)

      Pages: 101-105

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] The Design and Evaluation of Data-Dependent Hardware for Subgraph Isomorphism Problem2004

    • Author(s)
      S.Yamamoto, S.Ichikawa, H.Yamamoto
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems Vol. E87-D, No. 8

      Pages: 2038-2047

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Preliminary Study of Custom Computing Hardware for the 3x+1 Problem2004

    • Author(s)
      S.Ichikawa, N.Kobayashi
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE TENCON2004 D

      Pages: 387-390

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 走査透過電子顕微鏡の実時間収差補正システムの予備的検討2004

    • Author(s)
      高橋翔, 市川周一
    • Journal Title

      Proceedings of SACSIS2004

      Pages: 127-128

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] An Execution-Time Estimation Model for Heterogeneous Clusters2004

    • Author(s)
      Y.Kishimoto, S.Ichikawa
    • Journal Title

      Proceedings of 18th International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS'04) (CD-ROM)

      Pages: 105b

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 専用回路技術による計算困難問題の高速化2004

    • Author(s)
      市川周一
    • Journal Title

      財団法人天野工業技術研究所 平成15年度年次報告

      Pages: 12-19

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 再構成可能論理回路のプログラマブル・ロジック・コントローラへの応用に関する研究2004

    • Author(s)
      市川周一
    • Journal Title

      豊橋技術科学大学 未来技術流動研究センター年報2003

      Pages: 131-133

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] FPGAによる巻取制御系の開発2004

    • Author(s)
      市川周一
    • Journal Title

      豊橋技術科学大学 技術開発・分析計測・工作センター年報 第23号

      Pages: 88-89

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] The Design and Evaluation of Data-Dependent Hardware for Subgraph Isomorphism Problem,2004

    • Author(s)
      S.Yamamoto, S.Ichikawa, H.Yamamoto
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems Vol. E87-D, No. 8

      Pages: 2038-2047

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Preliminary Study of Custom Computing Hardware for the 3x+1 Problem,2004

    • Author(s)
      S.Ichikawa, N.Kobayashi
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE TENCON2004 Vol. D

      Pages: 387-390

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Preliminary Study of a Real-time Aberration Correction System for Scanning Transmission Electron Microscopes,(in Japanese)2004

    • Author(s)
      S.Takahashi, S.Ichikawa
    • Journal Title

      Proceedings of SACSIS2004 vol. 4

      Pages: 127-128

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] An Execution-Time Estimation Model for Heterogeneous Clusters,2004

    • Author(s)
      Y.Kishimoto, S.Ichikawa
    • Journal Title

      Proc. HCW 2004, in Proc. IPDPS'04, IEEE Computer Society vol. 4

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Accelerating hard-computation problems with custom computing technologies(in Japanese)2004

    • Author(s)
      S.Ichikawa
    • Journal Title

      2004 Annual Report of Amano Institute of Technology

      Pages: 12-19

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Application of reconfigurable logic to programmable logic controller,(in Japanese)2004

    • Author(s)
      S.Ichikawa
    • Journal Title

      Annual Report of RCFT 2003

      Pages: 131-133

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Winder controller based on FPGA(in Japanese)2004

    • Author(s)
      S.Ichikawa
    • Journal Title

      Annual Report of TUT3C vol. 23

      Pages: 88-89

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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Published: 2008-05-27  

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