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| 講演名 | 2013-05-21 10:35 低消費電力アクセラレータCMAの演算終了時間における投機的データ収集機構の実装 ○宇野理恵・小崎信明・伊澤麻衣・津坂章人・宮島敬明・天野英晴（慶大）  RECONF2013-11 |
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| 抄録 | （和） | Cool Mega Array(CMA)は，バッテリー駆動のモバイル機器向けに提案された低消費電力なアクセラレータである．CMAは，多数の演算器(PE)を保持するPEアレイ，データアクセス制御を行うコントローラ，データメモリで構成されている．このCMAのプロトタイプとしてCMA-1を開発し評価したところ，高い電力性能を実現することができた．CMAのPEアレイは組み合わせ回路で構成されているため，演算が終了したタイミングを明確に示す指標を持たない．これまでは，アプリケーションをPEアレイにマッピングした際に分かるデータパスからアレイ全体の伝搬遅延を割り出し，コントローラに与えられる命令によって結果を収集するタイミングを制御していた．しかし，このタイミングは固定であるため，周囲の環境の温度やPEアレイにかける電圧の変動による伝搬遅延の変化に対応することができない．そこで本論文では，PEアレイでの演算結果を収集するタイミングを動的に設定する投機的データ収集機構を提案した．これは，二回のタイミングで演算結果を収集し，その二つの結果を比較することによって，次の演算の結果を収集するタイミングを自動で調整し，かつ結果が正しいということを保証する機構である．この機構をCMAに実装し，評価を行ったところ，面積は全体で0.5%増加，消費電力は2.1%の増加に抑えることができた．結果収集のタイミングを自動で調整できるようにすることで，動作環境の温度の変動に対応し，より信頼性の高い演算結果の出力を可能にした． |
| （英） | Cool Mega Array (CMA) is a low power reconfigurable processor array for battery driven mobile devices. A prototype chip CMA-1 consists of 8 $times$ 8 PE array and $mu$-controller for controlling data alignment. Because the PE array of CMA is built with a combinatorial circuit, it does not have a signal which tells that operation in the PE array was completed. A propagate delay of the whole PE array corresponding to the operation time was estimated by using the data path and mapping information in the design stage of the application. The timing information for gathering the data was specified in the microcode of the controller. However, since this timing is fixed, it cannot treat the variation of environment temperature and voltage scaling for the PE array. Here, a speculative gather system, which sets the timing of collecting operation results from the PE array dynamically, is proposed. By collecting results twice and comparing them, it guarantees the correctness of the operation results and adjusts the gather timing automatically. The system is implemented on the CMA and the overhead is evaluated.The area overhead is about 0.5%, and power consumption is increased only by 2.1%. By adjusting the gather timing automatically, it is possible to gather the certain results even if temperature or supply voltage is changed. |
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| キーワード | （和） | リコンフィギャラブルシステム / 低消費電力 / / / / / / |
| （英） | Reconfigurable System / Low Power / / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 113, no. 52, RECONF2013-11, pp. 55-60, 2013年5月. | |
| 資料番号 | RECONF2013-11 | |
| 発行日 | 2013-05-13 (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 | RECONF2013-11 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF |
| 開催期間 | 2013-05-20 - 2013-05-21 |
| 開催地（和） | 高知県民文化ホール |
| 開催地（英） | Kochi Prefectural Culture Hall |
| 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 | 2013-05-RECONF |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 低消費電力アクセラレータCMAの演算終了時間における投機的データ収集機構の実装 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Implementation of Speculative Gather System for CMA |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | リコンフィギャラブルシステム / Reconfigurable System |
| キーワード(2)（和/英） | 低消費電力 / Low Power |
| キーワード(3)（和/英） | / |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| 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） | 宇野 理恵 / Rie Uno / ウノ リエ |
| 第1著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学 (略称： 慶大) Keio University (略称： Keio Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小崎 信明 / Nobuaki Ozaki / オザキ ノブアキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学 (略称： 慶大) Keio University (略称： Keio Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 伊澤 麻衣 / Mai Izawa / イザワ マイ |
| 第3著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学 (略称： 慶大) Keio University (略称： Keio Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 津坂 章人 / Akihito Tsusaka / ツサカ アキヒト |
| 第4著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学 (略称： 慶大) Keio University (略称： Keio Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 宮島 敬明 / Takaaki Miyajima / ミヤジマ タカアキ |
| 第5著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学 (略称： 慶大) Keio University (略称： Keio Univ.) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 天野 英晴 / Hideharu Amano / アマノ ヒデハル |
| 第6著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学 (略称： 慶大) Keio University (略称： Keio Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2013-05-21 10:35:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RECONF |
| 資料番号 | RECONF2013-11 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | no.52 |
| ページ範囲 | pp.55-60 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2013-05-13 (RECONF) |
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