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J-GLOBAL ID：201802279161829903   整理番号：18A0322488

FPGAによるデータフロー計算機におけるハードウェア資源割当て最適化

著者 (2件)： 長洲航平 (東北大 大学院情報科学研究科) ,  佐野健太郎 (東北大 大学院情報科学研究科)
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： 378(CPSY2017 106-132)  ページ： 145-150  発行年： 2018年01月11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)向けのデータフローに基づくストリーム計算ハードウェア自動生成コンパイラであるSPGen(Stream Processor Generator)は,既存のHLS(High Level Synthesis)ツールと比較して的確にハードウェア構造を記述しつつ,容易に即実行可能は計算システムを開発することができる。しかしながら,現在のSPGenは高性能な浮動小数点演算器であるFP-DSPを利用する事ができないと言う問題がある。また,より多くの演算器搭載し高性能化を図るためには,効率良くハードウェア資源を利用し,かつある一定の最大動作周波数を維持する様なハードウェア構造の探索を行う必要がある。しかしながら,手作業によるこの様な探索には限界がある。本研究では,FP-DSPを利用したハードウェアを生成できるようにSPGenを拡張する。また,ハードウェア資源利用の効率化と最大動作周波数のトレードオフを考慮した最適化を行うための手法を提案し,自動化ツールとして開発する。提案する最適化手法では,ハードウェア構造の探索を行うため,探索木の枝刈りやハードウェア構造の良し悪しを簡易的に評価する評価モデルが必要である。本論文では,評価モデルの決定に有用そうな,ハードウェアの構造と最大動作周波数・ハードウェア資源消費量の関係を調査する。(著者抄録)

シソーラス用語： *FPGA ,  *データフローマシン ,  *資源割付 ,  ハードウェア ,  最適化 ,  マイクロプロセッサ ,  システム設計 ,  周波数
準シソーラス用語： *データフロー計算機 ,  *資源割当 ,  浮動小数点演算装置 ,  高位合成 ,  動作周波数

分類 (2件)： 専用演算制御装置  (JC04030Y) ,  半導体集積回路  (NC03162T)

引用文献 (11件)：

• Y. Kono, K. Sano, and S. Yamamoto, “Scalability analysis of tightly-coupled FPGA-cluster for lattice boltzmann computation,” 22nd International Conference on Field Programmable Logic and Applications (FPL), pp.120-127, Aug. 2012.
• K. Sano, R. Chiba, T. Ueno, H. Suzuki, R. Ito, and S. Yamamoto, “FPGA-based custom computing architecture for large-scale fluid simulation with building cube method,” ACM SIGARCH Computer Architecture News, vol.42, no.4, pp.45-50, Sept. 2014.
• K. Sano, H. Suzuki, R. Ito, T. Ueno, and S. Yamamoto, “Stream processor generator for HPC to embedded applications on FPGA-based system platform,” Proceedings of the International Workshop on FPGAs for Software Programmers, pp.43-48, Sept. 2014.
• K. Sano, “DSL-based design space exploration for temporal and spatial parallelism of custom stream computing,” Proceedings of the Second International Workshop on FPGAs for Software Programmers, pp.29-34, Sept. 2015. http://arxiv.org/abs/1509.00040.
• K. Nagasu, K. Sano, F. Kono, and N. Nakasato, “FPGA-based tsunami simulation: Performance comparison with GPUs, and roofline model for scalability analysis,” Journal of Parallel and Distributed Computing, vol.106, no.Supplement C, pp.153-169, 2017. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0743731516301915

タイトルに関連する用語 (5件)： FPGA ,  データフロー計算機 ,  ハードウェア ,  資源割当て ,  最適化