2023 Fiscal Year Research-status Report
ネットワークオンチップに基づく革新的な医用画像処理アクセラレータの開発
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22K11964
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| Research Institution | Okayama University of Science |
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Principal Investigator |
近藤 真史 岡山理科大学, 工学部, 准教授 (90590133)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ネットワークオンチップ / 画像処理 / ルーティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，管状組織を含む医用画像を対象に，ネットワークオンチップ(NoC)に基づく管径計測手法とその回路実装を目的としており，今年度はトーラス型トポロジにおける効率的なルーティング手法について検討を行った．
トーラス型は，メッシュ型と同様に上下左右の隣接するルータの接続関係に加えて，上下
左右の端が接続関係にあり，環状の迂回経路を持つ．ここで，迂回経路から転送元コアに返送されるルーティングに着目すると，その過程において「逆方向の管壁から転送元コアに至るまでの経路」をパケットが伝搬している．つまり，返送ルーティングの際に検出された管壁上のコア(以下，返送コアという)と転送元コアのアドレスを基に，それに対応する管径の一部を求めることができる．これはパケットの伝搬開始時におけるθ方向の管径算出とは整合しないが，転送元コアに返送後もその角度について伝搬を継続することで，返送コアに対応する管径を求めることができる．さらに，パケットに暫定的な探索線長を内包した上で，上述のルーティングを繰り返す過程において探索線長を最短のそれに適宜更新すれば，所望とする最短の管径上にルーティング経路が収束するものと考えられる．
以上のトポロジとルーティングアルゴリズムを模擬するパケットシミュレータを開発して性能評価を行った結果，従来のメッシュ型と同程度の管径計測精度を保ちつつ，所要クロック数，パケットの最大伝搬回数をそれぞれ半減できることが示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初はメッシュ型NoCに基づいた回路構成の検討を予定していたが，シミュレーション結果より環状組織像に画素(コア)にルーティングが偏り，これに対する負荷分散手法の検討が急務となったため．
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| Strategy for Future Research Activity |
トーラス型トポロジを採用することによりルーティングの偏りの課題は解消されたため，具体的なハードウェア構成の検討，設計に着手する．特に，コアの回路面積は，扱える画像サイズやチップ実装の限界を決定づけるため，シリアル演算器などを利用した小面積なコアの設計が必要になるものと考えられる．
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| Causes of Carryover |
当初購入を予定しているFPGAコンピュートカードと同程度の性能を有するボードが安価に入手できたため．
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