2014 Fiscal Year Annual Research Report
誘導結合を用いたビルディングブロック型計算システムの研究
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25220002
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
天野 英晴 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60175932)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
並木 美太郎 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10208077)
中村 宏 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (20212102)
宇佐美 公良 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (20365547)
近藤 正章 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (30376660)
黒田 忠広 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (50327681)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2018-03-31
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| Keywords | 計算機アーキテクチャ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.TCIのIP化と設計フローへの組み込み
ビルディングブロック型計算システムの鍵となる誘導結合TCIのIP（Intellectual Property）化を行った。TCIは、今まで黒田研内で様々なチップ上で動作を確認しているが、その都度、チップの特性に合わせてインダクタ、送受信機の特性、直並列変換機構の設計をアドホックに行っていた。このため、新しいチップに対しては一から設計しなおす必要があった。研究プロジェクトの最初の成果として、26年度にロームの0.18μmでのIPを作成し、ディジタルフローに組み込んだ。次にこれをe-shuttle 65nmで作成しようとしたが、e-shuttleが事業終了したため、予算を繰越し、ルネサスSOTBで試作することとした。
2． ビルディングブロック型計算システムを構築するための、バスシステム用のTCI IPの開発を行なった。磁束は複数のチップを貫通できるため、この特徴を生かしてTCIでバスを構築することは、以前から試みられていた。しかし、バスの制御は全チップで同期を取って静的時分割アクセスを行なう方法に限定されており、バスの利用率は上がらなかった。シミュレーション上は、TCIのバス上および実チップでバス上の衝突検出が可能であることを実証し、さらにバスを利用して全チップのクロック同期を取る手法との組み合わせを実装した。さらに、この機構を利用した効率の高いバス利用方式を提案し、実際のチップ上でのテスト環境を構築した。
3．積層を念頭におき、OS、コンパイラ制御により細粒度パワーゲーティングを用いる低消費電力技術を開発し、実際のシステム上で評価した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
TCIのIPの開発、TCIによるバスシステムの開発は順調に行われているが、e-shuttle 65nmプロセスの事業終了により、ルネサスSOTBにプロセスを切り替えたため、予算を繰越した。SOTBへの切り替えにより、ボディバイアス制御を用いて、システムの自律調整を行なうことのできる新しい可能性が生まれている。システム制御用のソフトウェア開発、積層時の温度解析、積層を念頭においての省電力化に関しては、順調に準備と開発が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、SOTBプロセスを用い、TCIのIPを装備したプロトタイプチップを数種類開発する予定である。具体的には①ホストとなるCPU、②低消費電力アクセラレータ、③自律性能電力制御用回路搭載チップの3種類である。さらに積層時の熱測定を行なうチップも開発予定であり、繰越した予算も用いて、今年度行なった準備段階の研究に成果が出る予定である。
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