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ムーアの法則破綻後のマイクロプロセッサの高性能化・低電力化に関する研究

违反摩尔定律后微处理器更高性能和更低功耗的研究

基本信息

批准号：
20K11732
负责人：
安藤秀樹
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

現在のマイクロプロセッサは、高い性能を達成するため、命令をプログラム順ではなく、実行できる命令から順不同で実行している。この役目を果たしている中心的ハードウェアが、発行キュー(IQ: issue queue)である。これまで、商用プロッサでは，性能を向上させるためにIQのサイズを拡大してきたが、単に拡大すると遅延が増加するため、クロック速度を低下させてしまう。また、現在のプロセッサは非常に大きな電力を消費し、チップの冷却限界に達している。このため、クロック周波数を上昇させることができず、またモバイル機器の電池を早く消耗させるという問題がある。チップ内で大きな電力を消費する回路の1つにALU(arithmetic logic unit)がある。これまで、商用プロッサでは、性能を向上させるためにALUの数を増加させてきたため、電力増加の懸念があった。上記2点を解決するためには、従来LSI製造技術の進歩が不可欠であった。しかし、この進歩(ムーアの法則)は終わりに近づいてきた。本研究では、LSI製造技術に頼らず、IQの遅延を減少させ、ALUの電力を削減する方式を提案する。本年度は、1）IQを構成する最も大きな回路であるエイジ論理を、機能を維持したまま大幅に縮小し、遅延と電力を削減できる方式を提案し、国際学会で成果を発表した。2) ALUの回路として、短遅延であるが高電力の従来のALUの数を半減し、長遅延であるが低電力のALUを加え、クリティカル・パスにある命令を前者で、そうでない命令を後者で実行することにより、低速ALUによる性能低下を抑えつつ電力を低減させることに成功した。クリティカル・パスにあるかどうかを、簡素な回路で判断する点が特に新しい。国内学会で成果を発表した。

Now that the performance is different, the high performance is different, the command is different, and the command is different. In the center of the center of the project, please refer to (IQ: issue queue). For example, for commercial applications, for example, for high speed, low speed, high speed, low speed, low speed, high speed, low speed, low speed, high speed, low speed At present, the temperature is very high, the power consumption is very high, and the cooling limit is very high. On the weekly wavenumber of each week, we need to know if there is a problem with the energy consumption in the power pool. The ALU (arithmetic logic unit) circuit is designed to reduce the power consumption of the power plant. For commercial applications, for commercial applications, for performance monitoring, and for increasing the number of ALU applications, and for power generation, and for power generation, etc. Two o'clock in the last two o'clock, we must pay attention to the development of LSI manufacturing technology. Please do not make any progress (this is the rule of law). Please do not make any progress. In this study, there are several proposals for the construction of LSI technology, the extension of IQ, and the cutting of electric power of ALU. This year, 1) the IQ is responsible for the most expensive loops, the ability to maintain a wide range of operating costs, the extension of the proposal for electric power cutting, and the International Society for International Studies. 2) ALU circuit failure, short delay cycle, high power cycle, half-cycle ALU, long-term delay, low-power ALU, low-speed, low-speed, low You know, you know The achievements of the domestic society are listed in the table.