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| 講演名 | 2014-04-25 13:00 ［フェロー記念講演］同期式設計vs.非同期式設計 ～ さまざまな視点からの比較を試みる ～ ○米田友洋（NII）  CPSY2014-1 DC2014-1 |
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| 抄録 | （和） | 本講演では，グローバルクロックを一切用いずに，ハンドシェークに基づくイベント駆動により実行制御を行う回路方式を非同期式設計と呼ぶ．この意味での非同期式設計の歴史は古く，ILLIAC I (1952年), ILLIAC II (1962)などはこの方式により設計・実装され，当時としては高性能を誇った．その後は，よく知られているようにグローバルクロックにより実行制御を行う，いわゆる同期式設計が広く用いられ，今日に至っているが，グローバルクロックの高速化に伴い，クロックスキュー，クロック分配における電力消費や電磁妨害等の問題が大きくなり，本質的にそのような問題を生じない非同期式設計に再び関心が集まりつつある．しかし，一般には非同期式回路の設計は難しいと考えられており，設計支援ツールが少ないこともあり，現状では製品レベルでの適用は限られている． 本講演では，いくつかの視点から同期式設計と非同期式設計を比較することを試みる．まず，簡単に歴史的事実を紹介した後，非同期式設計の概説を行う．その後，タイミング制約あるいは遅延モデルにおける比較を行うとともに，電力消費，処理速度について定性的に議論する．次に，具体的な比較例を示すために，Wormholeルーティング方式におけるルータを取り上げ，その一部を同期式と非同期式で設計し，設計スタイルの違いについて比較を試みる．著者は非同期式設計の研究者であるため，フェアな比較というよりは，非同期式設計者から見た同期式設計の複雑さについて議論したいと考えている．最後に，可能な範囲で両設計の定量的比較を試みる． |
| （英） | In this talk, the asynchronous design, where execution is controlled in an event driven manner based on handshaking without using any global clock signals, is considered. Historically, this design style is old, and was applied in order to design and develop ILLIAC I in 1952 and ILLIAC II in 1962, which actually operated and were very powerful for its time. Later on, as everyone knows, the synchronous design, where operations are sequenced using global clocks, became widely accepted. However, as the clock frequency reaches several Gigahertz, serious problems such as the clock skew, power dissipation, and EMI (Electro-Magnetic Interference) problems due to the clock signal distribution arise, and thus, the asynchronous design that does not potentially suffer from those problems again attracts attention. Nevertheless, since most designers consider the asynchronous design difficult and the CAD support for it is very poor, it is far from the mainstream of the design style. This talk tries to compare the synchronous design and the asynchronous design from various aspects. Firstly, after the historical facts for both design styles are briefly introduced, several technical issues for the asynchronous design are explained. Then, the timing constraints and delay models of both the styles are compared, and the power dissipation, potential performance, and so on are discussed qualitatively. Next, a router for the wormhole routing method is considered as a concrete example, and some important part of the router is actually designed using each design style, in order to analyze and compare both the design processes. Since I am an asynchronous-design person, it’s not easy to do a pretty fair comparison. Instead, this talk tries to figure out where the complication of the synchronous design comes from, from the asynchronous-design person’s point of view. Finally, some quantitative comparison of the two designs is tried. |
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| キーワード | （和） | 非同期式設計 / 同期式設計 / イベント駆動方式 / Wormholeルーティング / ルータ設計 / / / |
| （英） | Asynchronous design / Synchronous design / Event driven method / Wormhole routing / Router design / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 114, no. 21, CPSY2014-1, pp. 1-1, 2014年4月. | |
| 資料番号 | CPSY2014-1 | |
| 発行日 | 2014-04-18 (CPSY, DC) | |
| 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 | CPSY2014-1 DC2014-1 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPSY DC |
| 開催期間 | 2014-04-25 - 2014-04-25 |
| 開催地（和） | 国立情報学研究所 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | ディペンダブルコンピューティングシステムおよび一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | CPSY |
| 会議コード | 2014-04-CPSY-DC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 同期式設計vs.非同期式設計 |
| サブタイトル（和） | さまざまな視点からの比較を試みる |
| タイトル（英） | Synchronous Circuit Design vs. Asynchronous Circuit Design |
| サブタイトル（英） | Trials to compare them from various aspects |
| キーワード(1)（和/英） | 非同期式設計 / Asynchronous design |
| キーワード(2)（和/英） | 同期式設計 / Synchronous design |
| キーワード(3)（和/英） | イベント駆動方式 / Event driven method |
| キーワード(4)（和/英） | Wormholeルーティング / Wormhole routing |
| キーワード(5)（和/英） | ルータ設計 / Router design |
| 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） | 米田 友洋 / Tomohiro Yoneda / ヨネダ トモヒロ |
| 第1著者 所属（和/英） | 国立情報学研究所 (略称： NII) National Institute of Informatics (略称： NII) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2014-04-25 13:00:00 |
| 発表時間 | 50分 |
| 申込先研究会 | CPSY |
| 資料番号 | CPSY2014-1, DC2014-1 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | no.21(CPSY), no.22(DC) |
| ページ範囲 | p.1 |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2014-04-18 (CPSY, DC) |
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