小規模不定形応用に適した再構成可能論理システムの研究

适用于小规模非晶应用的可重构逻辑系统研究

• 批准号: 09780260
• 负责人: 市川 周一
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780260/
• 关键词: 並列処理; 専用計算機; FPGA; 再構成可能論理回路; 論理設計; 協調設計; 動的再構成; 再構成可能計算機

本研究では、小規模かつ不定形な応用に対して再構成可能論理回路がどのように適用可能であるか調査研究した。既に一部の定型的応用、即ち大量の均質的データ処理をともなう画像処理やシミュレーション等については、再構成可能論理回路を利用した専用回路によって大きな性能向上が得られることが知られている。しかし多くの応用では処理の構造が複雑でこのような単純な手法で性能向上を得ることはできない。また大量の入出力が伴う応用では、計算機全体の構成が問題となり一部回路の専用化では処理性能の大きな向上は望めない。そこで本研究では、計算時間が支配的で処理の高速化が望まれる応用(しかも入出力による制約を受けない応用)として、“マルチプロセッサのスケジューリング問題"と“部分グラフ同型判定問題"を選び出して研究を行った。これらの計算困難問題では問題規模に対して指数的に計算量が増大するが、理論上効率の良いアルゴリズムは存在しない。そのため専用回路や並列化による高速化が強く望まれている。また、入出力がほとんどないため比較的容易に性能を改善できる可能性がある。研究の結果、部分グラフ同型判定問題に関しては、現状で使用可能なLSI(FPGA)でも実用規模の問題に対して数十倍の性能向上が得られる見込みが得られた。マルチプロセッサ・スケジューリング問題に関しては、モデリングが非常に複雑でソフトウェアによる実用的な解法を得ること自体が難しいことが判明し、専用回路化を検討するには至らなかった。しかし本問題に関しても多くの成果が得られたので数年以内に専用回路化が検討できる段階に至ると思われる。

In this study, small-scale investigation was conducted to reconstruct possible logic loops. A part of the design is used, that is, a large number of homogeneous data processing, image processing, etc., and then constitute a possible logic loop. The structure of the process is complex and pure, and the performance is upward. A large amount of input and output is required for the whole computer. The problem is that one part of the circuit is required for the processing performance. In this study, the calculation time is dominated by the speed of processing, and the input power is restricted by the input power. In this study, the selection of the partial similarity determination problem is carried out. The computational difficulty of the problem increases due to the increase in the computational complexity of the problem scale and the theoretical efficiency of the problem. The high speed of the circuit and the high speed of the circuit. Easy to compare, easy to improve performance The results of the study, part of the problem of type determination, the current situation, the use of LSI(FPGA), the scale of the problem, the performance of dozens of times up, see the results. The solution to the problem is very complex. The solution to the problem is very complex. The solution to the problem is very difficult. The solution to the problem is very simple. The solution to the problem is very simple. This problem is related to many achievements, which are obtained within a few years, and the application of loop analysis is discussed at various stages.

项目成果

市川周一: "組合せ最適化による並列数値シミュレーションの静的負荷分散" 情報処理学会論文誌. 39・6. 1746-1756 (1998)

Shuichi Ichikawa：“使用组合优化的并行数值模拟中的静态负载平衡”日本信息处理学会汇刊 39・6（1998 年）。

市川周一: "Enhanced Optimization Scheme for Parallel PDE Solver of NSL" 並列処理シンポジウムJSPP'98. 143 (1998)

Shuichi Ichikawa：“NSL 并行 PDE 求解器的增强优化方案”并行处理研讨会 JSPP98 (1998)。

小西幸治: "FPGAに対する部分グラフ同型判定アルゴリズムの実装手法の提案" 1999年電子情報通信学会総合大会(一般講演). A-3. (1999)

Koji Konishi：“子图同构判定算法的实现方法的提案”1999 IEICE大会（一般讲座）（1999）。

市川周一: "Mathematical Programming Approach for Static Load Balancing of Parallel PDE Solver" Proc.16th IASTED Int'l Conf.Applied Informatics(AI'98). 112-114 (1998)

Shuichi Ichikawa：“并行 PDE 求解器静态负载平衡的数学编程方法”Proc.16th IASTED Intl Conf.Applied Informatics(AI98) (AI98)。

川合 隆光: "並列数値シミュレーション用高水準言語NSL" 情報処理学会論文誌. 38・5. 1058-1067 (1997)

Takamitsu Kawai：“NSL，一种用于并行数值模拟的高级语言”，日本信息处理学会汇刊 38・5（1997 年）。