2005 Fiscal Year Annual Research Report
高信頼化と低消費電力化の両立を目的とした環境適応型プロセッサに関する研究
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17680005
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
井上 弘士 九州大学, システム情報科学研究院, 助教授 (80341410)
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| Keywords | マイクロプロセッサ / 低消費電力 / 信頼性 / 動的最適化 / マイクロ・アーキテクチャ |
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| Research Abstract |
本年度は、プロセッサの信頼性と消費エネルギーのトレードオフに関する解析を行った。高信頼プロセッサ・アーキテクチャに関する検討を行い、新しいプログラム実行方式の提案ならびに評価を実施した。具体的には、以下の研究成果を得た。
1:過渡故障の一種であるソフトエラーに着目し、これがプロセッサの信頼性に与える影響を調査した。また、プロセッサ・シミュレーションを実施し、これまでに提案された高信頼化方式と消費エネルギーの関係を解析した。その結果、組合せ回路の信頼性を向上させる一般的な方法である「多重化方式」と比較して、過去に生成した「演算結果を再利用する」ことで、高い信頼性を維持しつつ、消費エネルギーを削減できる可能性があることが判明した。
2:プログラム実行振舞いの特徴を実行時に抽出する技術として、微分方式に基づくプロファイリング方式を提案した。また、プロセッサ・シミュレーションを行い定量的評価を行った。その結果、従来方式と比較して、高速かつ正確に検出対象を特定できることが判明した。
3:プロセッサの信頼性や安全性を向上し、かつ、消費エネルギーやハードウェア・コストのオーバヘッドを削減する新しいアーキテクチャを提案した。具体的には、(1)Narrow-Bit-Width演算に着目したデータパス分割方式、(2)演算結果の再利用に基づく高信頼演算方式、(3)安全性や信頼性を考慮したキャッシュ・メモリの高性能化/低消費電力化方式、等を開発した。さらに、これらの提案方式に関して予備評価を行いその有効性を明らかにした。
また、上記の研究成果に関し、国内外の会議にて報告した。
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