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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-03-15 16:35 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・相吉航太（明大）・ボマ アディー・上野知洋・佐野健太郎（理研）・ジェイソン アンダーソン（トロント大）・宮島敬明（明大）  CPSY2025-62 DC2025-134 |
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| 抄録 | （和） | 粗粒度再構成可能アーキテクチャ(CGRA, Coarse Grained Reconfigurable Array)は、電力効率を維持しつつプロセッサのスループットを持続させるための一つの手法である。 CGRAは、計算要素（PE, Processing Element）およびスイッチングブロック（SB, Switching Block）から構成されるプログラマブルなハードウェアプラットフォームである。 Elastic CGRAでは、マッピングされたデータフローグラフ（DFG, Dataflow Graph）が再合流かつ不均衡なパスを含む場合、計算スループットが低下する可能性がある。 しかしながら、このスループット低下の影響およびそれに対するアーキテクチャ拡張については十分に検討されていない。 本論文では、スループット低下の影響を定量的に評価し、本問題に対処するためSBにFIFOバッファを配置するアーキテクチャ拡張および対応する設計フローを提案する。 提案するアーキテクチャ拡張をRIKEN CGRAへ適用し、FIFO深さ、配置モード、およびFIFO数が計算スループット、消費電力、および回路面積へ与える影響を評価した。 複雑度の異なる4つのアプリケーションを用いた評価の結果、提案拡張はほぼすべての条件においてベースラインとした既存のRIKEN CGRAよりも高い電力性能比を達成した。 |
| （英） | Coarse-grained reconfigurable architectures (CGRAs) are one approach to sustaining processor throughput while maintaining power efficiency. A CGRA is a programmable hardware platform composed of processing elements (PEs) and switching blocks (SBs). In elastic CGRAs, computational throughput may degrade when a mapped dataflow graph (DFG) contains reconvergent and imbalanced paths. However, the impact of such throughput degradation and architectural extensions to address this issue has not been sufficiently investigated. In this paper, we quantitatively evaluate the impact of throughput degradation and propose an architectural extension that places FIFO buffers in SBs, along with a corresponding design flow to address this issue. We apply the proposed architectural extension to the RIKEN CGRA and evaluate the effects of FIFO depth, placement mode, and the number of FIFOs on computational throughput, power consumption, and circuit area. Experimental results using four applications with varying degrees of complexity show that the proposed extension achieves higher performance per watt than the baseline RIKEN CGRA under nearly all conditions. |
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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. 125, no. 401, CPSY2025-62, pp. 59-64, 2026年3月. | |
| 資料番号 | CPSY2025-62 | |
| 発行日 | 2026-03-08 (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 | CPSY2025-62 DC2025-134 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | DC CPSY IPSJ-SLDM IPSJ-EMB IPSJ-ARC |
| 開催期間 | 2026-03-15 - 2026-03-17 |
| 開催地（和） | サン・オリーブ オリーブホール |
| 開催地（英） | Sun-Olive Olive Hall |
| 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 ETNET2026 |
| テーマ（英） | ETNET2026 |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | CPSY |
| 会議コード | 2026-03-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） | 相吉 航太 / Kota Aiyoshi / アイヨシ コウタ |
| 第2著者 所属（和/英） | 明治大学 (略称： 明大) Meiji University (略称： Meiji Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | ボマ アディー / Boma Adhi / ボマ アディー |
| 第3著者 所属（和/英） | 理化学研究所 (略称： 理研) RIKEN (略称： RIKEN) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 上野 知洋 / Tomohiro Ueno / ウエノ トモヒロ |
| 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） | 佐野 健太郎 / Kentaro Sano / サノ ケンタロウ |
| 第5著者 所属（和/英） | 理化学研究所 (略称： 理研) RIKEN (略称： RIKEN) |
| 第6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 アンダーソン |
| 第6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7著者 氏名（和/英/ヨミ） | 宮島 敬明 / Takaaki Miyajima / ミヤジマ タカアキ |
| 第7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 | 2026-03-15 16:35:00 |
| 発表時間 | 20分 |
| 申込先研究会 | CPSY |
| 資料番号 | CPSY2025-62, DC2025-134 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.401(CPSY), no.402(DC) |
| ページ範囲 | pp.59-64 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-03-08 (CPSY, DC) |
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