| 電子情報通信学会 研究会発表申込システム 講演論文 詳細 |
技報閲覧サービス [ログイン] 技報アーカイブ |
| トップに戻る | 前のページに戻る | [Japanese] / [English] |
| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2010-09-16 15:00 メモリ帯域向上のための浮動小数点データストリームロスレス圧縮ハードウェア ○佐野健太郎・片平和也・山本 悟（東北大）  RECONF2010-24 |
|
| 抄録 | （和） | 本稿では格子ボルツマン法(LBM) アクセラレータの実効メモリ帯域を向上させるための、浮動小数点データストリームのハードウェアロスレス圧縮器について述べる。1 次元の多項式予測に基づく圧縮アルゴリズムが高スループットハードウェア設計に適することと、回路面積の点で有利な整数演算による多項式予測でも浮動小数点演算による多項式予測に匹敵する圧縮性能を達成し得ることを示す。ALTERA Stratix III FPGA を用いた試作実装により、圧縮率、動作周波数、及び回路面積を評価する。実装した圧縮器は、多項式予測器の次数に応じてStratix III FPGA のAdaptive LUT の0.15%から0.23%のみを消費し、また、95MHz から174MHz の動作周波数が得られた。本圧縮器は2 次元LBM 計算の単精度浮動小数点データに対して3.5 倍の圧縮率を達成する。これは、データをストリームとして読み書きする場合にメモリ帯域を3.5 倍に増加可能なことを意味する。 |
| （英） | This paper presents an FPGA-based lossless compressor that directly compresses floating-point data streams to enhance the effective memory bandwidth of a lattice Boltzmann method (LBM) accelerator. We show that the compression algorithms based on the 1D polynomial prediction are suitable for high-throughput hardware design. Moreover we show that integer operations provide comparable prediction performance to a floating-point predictor, while an integer predictor is expected to have smaller circuits than a floating-point one. We evaluate the compression ratio, the operating frequency and the resource consumption of the compressors with integer-based predictors through their prototype implementation using ALTERA Stratix III FPGA. We demonstrate that the implemented compressors dominate only 0.15 to 0.23 % of the entire logic resources and operate at 95 to 174 MHz to provide the compression ratio of up to 3.5, which means that we can enhance the memory bandwidth by a factor of 3.5 on average. | |
| キーワード | （和） | 可逆圧縮 / 浮動小数点データ / メモリ帯域 / ストリーム計算 / / / / |
| （英） | Lossless data compression / Floating-Point Data / Memory Bandwidth / Stream Computation / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 110, no. 204, RECONF2010-24, pp. 37-42, 2010年9月. | |
| 資料番号 | RECONF2010-24 | |
| 発行日 | 2010-09-09 (RECONF) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | RECONF2010-24 |
|
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF |
| 開催期間 | 2010-09-16 - 2010-09-17 |
| 開催地（和） | 静岡大学(工学部2号館) |
| 開催地（英） | Shizuoka University (Faculty of Eng., Hall 2) |
| テーマ（和） | リコンフィギャラブルシステム，一般 |
| テーマ（英） | Reconfigurable Systems, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RECONF |
| 会議コード | 2010-09-RECONF |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | メモリ帯域向上のための浮動小数点データストリームロスレス圧縮ハードウェア |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Hardware Lossless-Compressors of Floating-Point Data Streams to Enhance Memory Bandwidth |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 可逆圧縮 / Lossless data compression |
| キーワード(2)（和/英） | 浮動小数点データ / Floating-Point Data |
| キーワード(3)（和/英） | メモリ帯域 / Memory Bandwidth |
| キーワード(4)（和/英） | ストリーム計算 / Stream Computation |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 佐野 健太郎 / Kentaro Sano / サノ ケンタロウ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 片平 和也 / Kazuya Katahira / カタヒラ カズヤ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山本 悟 / Satoru Yamamoto / ヤマモト サトル |
| 第3著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2010-09-16 15:00:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RECONF |
| 資料番号 | RECONF2010-24 |
| 巻番号（vol） | vol.110 |
| 号番号（no） | no.204 |
| ページ範囲 | pp.37-42 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2010-09-09 (RECONF) |
[研究会発表申込システムのトップページに戻る]