2004 Fiscal Year Annual Research Report
小型・携帯可・高性能システムのための非直交データパスプロセッサ合成に関する研究
Project/Area Number |
16700078
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Research Institution | Waseda University |
Principal Investigator |
宮岡 祐一郎 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (60367068)
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Keywords | 設計自動化 / 回路設計・CAD / 計算機アーキテクチャ / ハードウエア設計 |
Research Abstract |
非直交なデータパスを持つプロセッサの合成手法を構築した。合成手法は、初期スケジューリング、データパス構成とレジスタ削減からなる。 与えられたプログラムに対して、初期スケジューリングによって並列性を抽出し、非直交なデータパスを想定したスケジューリングを実現した。複数の演算を同一ステップに割り当てることを可能にし、非直交なデータパス上で高速に実行できるスケジューリングを実現した。データパス構成では、得られたスケジューリングを実現可能なプロセッサのデータパスを逐次構成した。各ステップの演算結果を特殊レジスタに保存することで、最大限高速なデータパスを構成できた。得られたデータパス構成から特殊レジスタを削減して最適なプロセッサ構成を決定する手法を構築した。 提案手法を計算機上に実装し評価した。比較手法として既存の直交なデータパスを持つプロセッサの自動合成システムを取りあげ、フィルタリング処理や画像処理のアプリケーションプログラムに対してそれぞれプロセッサを合成した。その結果、アプリケーションプログラムの処理時間が同程度で、最大で20%面積を削減したプロセッサを合成することが可能となったことが確認できた。また、アプリケーションプログラムによっては、直交なデータパスを持つプロセッサでは実現できない処理時間を実現することのできるプロセッサ構成を出力することができ、非直交なデータパスを持つプロセッサをターゲットとすることによって、より広範囲なプロセッサを合成することが可能になったことが示せた。
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