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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-03-18 12:15 不均衡なデータフローグラフにおけるElastic CGRAの再評価：スループット向上におけるFIFOの役割 ○相原寧仁（明大）・ボマ アディー（理研）・相吉航太（明大）・チェンリン シ（理研）・ジェイソン アンダーソン（トロント大）・上野知洋・佐野健太郎（理研）・宮島敬明（明大）  CPSY2024-57 DC2024-128 |
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| 抄録 | （和） | 粗粒度再構成可能アーキテクチャ（CGRA）は、高い並列性と柔軟なデータフロー管理を可能にする計算アーキテクチャである。しかし、データフローグラフ（DFG）内で経路ごとの計算遅延が異なる場合、不均衡なデータフローが発生し、スループットの低下を招く。この問題に対処するため、本研究では RIKEN CGRA を対象とし、FIFO の深さが計算スループット、消費電力、回路面積に与える影響を定量的に評価する。 本研究では、計算カーネルに含まれる演算数およびデータ長を変化させ、FIFO の深さがストールの発生頻度やスループット改善に及ぼす影響を測定した。結果として、FIFO の深さを増加させることで計算スループットの向上が確認されたが、その効果は非線形であり、深さが 8 を超えると改善が飽和することが示された。一方で、FIFO の増加は消費電力と回路面積の増大を伴い、設計上のトレードオフが存在することが明らかとなった。 |
| （英） | The coarse-grained reconfigurable architecture (CGRA) is a computing architecture that enables high parallelism and flexible dataflow management. However, when the computational delay differs for each path in the dataflow graph (DFG), unbalanced dataflow occurs, decreasing throughput. To address this issue, this study targets the RIKEN CGRA and quantitatively evaluates the impact of FIFO depth on computational throughput, power consumption, and circuit area. In this study, we varied the number of operations and data length in the computational kernel. We measured the impact of FIFO depth on the frequency of stalls and throughput improvement. As a result, it was confirmed that increasing the depth of the FIFO improved the computational throughput. Still, the effect was nonlinear, and it was shown that the improvement saturated when the depth exceeded 8. On the other hand, it was found that increasing the FIFO was accompanied by an increase in power consumption and circuit area, and there was a trade-off in the design. |
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| キーワード | （和） | 再構成可能アーキテクチャ / CGRA / データフローグラフ / / / / / |
| （英） | Reconfigurable Architecture / CGRA / Data Flow Glaph / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 438, CPSY2024-57, pp. 73-78, 2025年3月. | |
| 資料番号 | CPSY2024-57 | |
| 発行日 | 2025-03-10 (CPSY, DC) | |
| ISSN | 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 | CPSY2024-57 DC2024-128 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | DC CPSY IPSJ-SLDM IPSJ-EMB IPSJ-ARC |
| 開催期間 | 2025-03-17 - 2025-03-19 |
| 開催地（和） | おきえらぶフローラルホテル |
| 開催地（英） | Okierabu Floral Hotel |
| テーマ（和） | 組込み技術とネットワークに関するワークショップ ETNET2025 |
| テーマ（英） | ETNET2025 |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | CPSY |
| 会議コード | 2025-03-DC-CPSY-SLDM-EMB-ARC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 不均衡なデータフローグラフにおけるElastic CGRAの再評価：スループット向上におけるFIFOの役割 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Reassessing Elastic CGRAs on Imbalanced DFG: Role of FIFOs for Throughput Improvement |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 再構成可能アーキテクチャ / Reconfigurable Architecture |
| キーワード(2)（和/英） | CGRA / CGRA |
| キーワード(3)（和/英） | データフローグラフ / Data Flow Glaph |
| 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） | 相原 寧仁 / Yasuto Aihara / アイハラ ヤスト |
| 第1著者 所属（和/英） | 明治大学 (略称： 明大) Meiji University (略称： Meiji Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | ボマ アディー / Boma Adhi / ボマ アディー |
| 第2著者 所属（和/英） | 理化学研究所 (略称： 理研) RIKEN (略称： RIKEN) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 相吉 航太 / Kota Aiyoshi / アイヨシ コウタ |
| 第3著者 所属（和/英） | 明治大学 (略称： 明大) Meiji University (略称： Meiji Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | チェンリン シ / Chenlin Shi / チェンリン シ |
| 第4著者 所属（和/英） | 理化学研究所 (略称： 理研) RIKEN (略称： RIKEN) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | ジェイソン アンダーソン / Jason Anderson / ジェイソン アンダーソ |
| 第5著者 所属（和/英） | トロント大学 (略称： トロント大) University of Toronto (略称： UofT) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 上野 知洋 / Tomohiro Ueno / ウエノ トモヒロ |
| 第6著者 所属（和/英） | 理化学研究所 (略称： 理研) RIKEN (略称： RIKEN) |
| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） | 佐野 健太郎 / Kentaro Sano / サノ ケンタロウ |
| 第7著者 所属（和/英） | 理化学研究所 (略称： 理研) RIKEN (略称： RIKEN) |
| 第8著者 氏名（和/英/ヨミ） | 宮島 敬明 / Takaaki Miyajima / ミヤジマ タカアキ |
| 第8著者 所属（和/英） | 明治大学 (略称： 明大) Meiji University (略称： Meiji Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-03-18 12:15:00 |
| 発表時間 | 20分 |
| 申込先研究会 | CPSY |
| 資料番号 | CPSY2024-57, DC2024-128 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.438(CPSY), no.439(DC) |
| ページ範囲 | pp.73-78 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-03-10 (CPSY, DC) |
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