Three-dimensional Reconfigurable Switch Device for Large-Scale Chiplet Systems
Three-dimensional Reconfigurable Switch Device for Large-Scale Chiplet Systems
用于大规模 Chiplet 系统的三维可重构开关器件
批准号：
20K19772
负责人：
趙 謙
金额：
$2.66万
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2020-04-01 至 2022-03-31
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英文摘要
本研究では数百を超える異なるプロセッサを含む大規模チップレットシステムに向けて，リコンフィギャラブル技術と3次元積層技術に基づき高性能で小型のスイッチチップの探索を行う．令和２年度では，汎用FPGA構造に組み込めるスイッチ機能に特化したハードウェアモジュールの設計，および3次元FPGA設計ツールの研究開発を行った．特に3次元FPGAにおける論理の空間的配置問題が従来の2次元FPGAと異なり，高品質な配置案を生成するため層間配線の接続構造を考慮しなければならない．この問題に対して，深層学習を用いた層間配線の構造を自動的に学習可能なコスト関数生成手法を提案し，複数の3次元FPGA構造を用いた性能 評価を行い，その有効性を示した．深層学習を利用して配線構造の特徴を自動的に学習する手法は国際的にも初めての試みであり，今後様々な複雑な配線構造を持つFPGAへの適用が期待できる．令和３年度では，初年度で開発したスイッチ機能に特化したハードウェアモジュールと３次元FPGA設計ツールに基づき，再構成可能なスイッチの研究実装に対応可能なCADフローを開発し，デバイスアーキテクチャの探索・評価を行った．初期実験の結果により，リングやトーラスなどの基本的なトポロジーのスイッチ回路の実装に対して，提案した再構成可能なスイッチは汎用FPGAと比べ，大幅な実装性能の向上が実現でき，大規模なチップレットシステムの高速ネットワークへの適用の可能性を示した．これまでの研究実績として，国際会議論文４件と国内研究会論文１件の成果発表があった．
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DOI：
--
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
作者：
[H. Meng, Q. Zhao, T. Yoshida]
通讯作者：
T. Yoshida
ディープラーニングを用いた3次元FPGAでのネット配線長予測
使用深度学习预测 3D FPGA 中的网络布线长度
使用深度学习预测 3D FPGA 中的网络布线长度
DOI：
--
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
作者：
[森田晴道, 趙謙, 吉田隆一]
通讯作者：
吉田隆一
Automation of Domain-specific FPGA-IP Generation and Test
特定领域 FPGA-IP 生成和测试的自动化
特定领域 FPGA-IP 生成和测试的自动化
DOI：
--
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
作者：
[Y. Nakazato, M. Amagasaki, Q. Zhao, M. Iida, and M. Kuga]
通讯作者：
and M. Kuga
Architecture-aware Cost Function for 3D FPGA Placement Using Convolutional Neural Network
使用卷积神经网络进行 3D FPGA 布局的架构感知成本函数
使用卷积神经网络进行 3D FPGA 布局的架构感知成本函数
DOI：
--
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
作者：
[Q. Zhao, M. Amagasaki, M. Iida, and T. Yoshida]
通讯作者：
and T. Yoshida
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