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2015 Fiscal Year Annual Research Report

マルチプロセッサを対象とした組込みソフトウェアの低消費電力化

Research Project

Project/Area Number 24500036
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

曾 剛  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (90456632)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松原 豊  名古屋大学, 情報科学研究科, 助教 (30547500)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords組込みソフトウェア / 省エネルギー / マルチプロセッサ / リアルタイムシステム
Outline of Annual Research Achievements

(1)マルチプロセッサを対象にした低消費のためのタスクマイグレーションアルゴリズムを提案した。大きなタスクの分割問題を整数線形問題として定式化し、エネルギーが最小化するように二つのプロセッサに分割した。分割したタスクをマイグレーションするスケジューリングアルゴリズムを提案した。1つ大きなタスクと比べて、2つの小さなタスクの方が、エネルギー消費が少ない。2つの商用プロセッサを対象にしたシミュレーションによる評価の結果、従来方法より消費エネルギーを最大10%以上削減できた。本研究成果は、国際学術雑誌で発表した。

(2)今までのヘテロジニアスマルチプロセッサにおける分散型 mixed-criticality functions (MCF)のスゲジューリングは、システムの性能しか考慮していなかった。本研究では、機能毎の時間制約の重要さとシステムの性能を同時に考慮する新しいスゲジューリング方法を提案した。実験では、従来方法と比べて、提案方法は、時間制約の高いタスクのリアルタイム性を守りながら、システム性能の低下を最小限にできることを確認した。本研究成果は、2つの国際学術雑誌で採用された。

(3)同一命令セットヘテロジニアスマルチコアを採用した組込みリアルタイムシステムにおいて、消費電力管理手法を実機上で評価する手法を提案した。同一命令セットヘテロジニアスマルチコアとは、高性能コアと高電力効率コアを排他的に動作させて性能向上と消費電力削減の両立を狙うプロセッサアーキテクチャである。本アーキテクチャを搭載した組込みボードにおいて、性質の異なるタスクセットを対象に複数の消費電力管理手法を適用し、リアルタイム性制約下で消費電力を評価することで、提案手法の有用性を示した。本研究成果は、国内シンポジウムで発表し、学生奨励賞を受賞した。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] High performance real-time scheduling of multiple mixed-criticality functions in heterogeneous distributed embedded systems2017

    • Author(s)
      Guoqi Xie, Gang Zeng, Liangjiao Liu, Renfa Li, and Keqin Li
    • Journal Title

      Journal of Systems Architecture

      Volume: 64 Pages: 1-29

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mixed real-time scheduling of multiple DAGs-based applications on heterogeneous multi-core processors2017

    • Author(s)
      Guoqi Xie, Gang Zeng, Liangjiao Liu, Renfa Li, and Keqin Li
    • Journal Title

      Microprocessors and Microsystems

      Volume: 43 Pages: 1-27

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Energy-aware task migration for multiprocessor real-time systems2016

    • Author(s)
      Gang Zeng, Yutaka Matsubara, Hiroyuki Tomiyama and Hiroaki Takada
    • Journal Title

      Journal of Future Generation Computer Systems

      Volume: 56 Pages: 220-228

    • DOI

      10.1016/j.future.2015.07.008

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ARMアーキテクチャ向け命令サイクル の高速・高精度見積もり2015

    • Author(s)
      佐藤剛, 高田広章, 本田晋也, 松原豊
    • Organizer
      デザインガイア2015
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-03
  • [Presentation] 同一命令セットヘテロジニアスマルチコア向け消費電力管理手法の評価環境2015

    • Author(s)
      青野和巳, 高瀬英希, 松原豊, 高木一義, 高木 直史
    • Organizer
      組込みシステムシンポジウム(ESS2015)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-10-21 – 2015-10-23
  • [Presentation] A Mobile Robot for Fall Detection for Elderly-Care2015

    • Author(s)
      Takuma Sumiya, Yutaka Matsubara, Miyuki Nakano, Midori Sugaya
    • Organizer
      19th Annual Conference Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems(KES2015)
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-09
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] An Integrated Framework for Topology Design of CAN Networks under Real-Time Constraints2015

    • Author(s)
      Ryo Kurachi, Yang Chen, Gang Zeng and Hiroaki Takada
    • Organizer
      IEEE 82nd Vehicular Technology Conference (VTC)
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2015-09-06 – 2015-09-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gateway Modeling and Response Time Analysis on CAN Clusters of Automobiles2015

    • Author(s)
      Guoqi Xie, Gang Zeng, Ryo Kurachi, Hiroaki Takada, and Renfa Li
    • Organizer
      IEEE International Conference on Embedded software and Systems (ICESS)
    • Place of Presentation
      New York, USA
    • Year and Date
      2015-08-24 – 2015-08-26
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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