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J-GLOBAL ID：201702214252296691   整理番号：17A1370125

関数型言語における高階関数を利用した高位合成の一検討

A case study of High-level Synthesis Using Higher-order Function on Functional Language

著者 (5件)： 寺岡拓也 (熊本大 大学院自然科学研究科) ,  久我守弘 (熊本大 大学院先端科学研究部) ,  尼崎太樹 (熊本大 大学院先端科学研究部) ,  飯田全広 (熊本大 大学院先端科学研究部) ,  末吉敏則 (熊本大 大学院先端科学研究部)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 117  号： 221(RECONF2017 22-36)  ページ： 75-80  発行年： 2017年09月18日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： FPGA(Field-Programmable Gate Array)の性能向上に伴い,プログラムの実行プラットフォームとしてFPGAが注目されている。近年では,高い抽象度でハードウェアを設計可能にする高位合成の研究が進められているが,その多くがベースとしているC/C++やSystemCなどの手続き型言語から,並列性,ハードウェア構造をコンパイラが正しく推定するのは難しい。そこで,Haskellの組込みDSL(Domain-specific Language)を設計言語とする高位合成とその際の最適な並列度を自動で探索する並列度探索プログラムを提案する。Haskellは純粋関数型言語であることから,ハードウェア設計との親和性が高い。Haskellをはじめとする関数型言語でよく使用されるmap,zipWith,reduce等の高階関数を並列デザインパターンとしてDSLに実装することで,それぞれの処理に最適化されたハードウェア記述を生成することが可能となる。並列度探索プログラムは,FPGAに実装する際にユーザが並列度を探索するよりも設計生産性を向上させるために作成した。結果として,従来のC-like言語による実装と比較して3.00倍~4.96倍の高速化を達成した。また,並列度探索プログラムを用いて演算ユニットの並列度を探索した結果と一致することも確認できた。(著者抄録)

シソーラス用語： *関数型言語 ,  *FPGA ,  *回路設計 ,  高階論理 ,  ハードウェア記述言語 ,  応用向き言語 ,  *並列処理 ,  ハードウェア設計 ,  性能評価 ,  高速化 ,  C言語 ,  プログラム実行
準シソーラス用語： 高位合成 ,  高階関数 ,  ドメイン固有言語 ,  並列度【計算機処理】

分類 (2件)： 集積回路一般  (NC03161C) ,  応用プログラミング言語  (JD03052Y)

引用文献 (9件)：

• Putnam, A., Caul eld, A. M., Chung, E. S., Chiou, D., Constantinides, K., Demme, J., Esmaeilzadeh, H., Fowers, J., Gopal, G. P., Gray, J., Haselman, M., Hauck, S., Heil, S., Hormati, A., Kim, J.-Y., Lanka, S., Larus, J., Peterson, E., Pope, S., Smith, A., Thong, J., Xiao, P. Y. and Burger, D.: “A Recongurable Fabric for Accelerating Large-scale Datacenter Services, ” Proc. ACM/IEEE 41st Annual International Symposium on Computer Architecture (ISCA), Minneapolis, MN, USA, IEEE, pp. 13-24 (online), DOI:10.1109/ISCA.2014.6853195 (2014).
• Canis, A., Choi, J., Aldham, M., Zhang, V., Kammoona, A., Czajkowski, T., Brown, S. D. and Anderson, J. H.: “LegUp: An Open-Source High-Level Synthesis Tool for FPGA-Based Processor/Accelerator Systems,” ACM Transactions on Embedded Computing Systems (TECS), Vol.13, No. 2, pp. 24:1-24:27 (online), DOI: 10.1145/2514740 (2013).
• Ouyang, J., Lin, S., Jiang, S., Hou, Z., Wang, Y. and Wang, Y.: “SDF: Software-dened Flash for Web-scale Internet Storage Systems,” Proc. 19th International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems (ASPLOS), Salt Lake City, Utah, USA, ACM, pp. 471-484 (online), DOI: 10.1145/2541940.2541959 (2014).
• Cong, J., Liu, B., Neuendorffer, S., Noguera, J., Vissers, K. and Zhang, Z.: “High-Level Synthesis for FPGAs: From Prototyping to Deployment,” IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, Vol. 30, No. 4, pp. 473-491 (online), DOI: 10.1109/T-CAD.2011.2110592 (2011).
• Villarreal, J., Park, A., Najjar, W. and Halstead, R.: “Designing Modular Hardware Accelerators in C with ROCCC 2.0, ”Proc. IEEE 18th Annual International Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines (FCCM), Charlotte, NC, USA, IEEE Computer Society, pp. 127-134 (online), DOI: 10.1109/FCCM.2010.28 (2010).

タイトルに関連する用語 (3件)： 関数型言語 ,  関数 ,  高位合成