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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-09-14 14:05 ピアノ本体・弦のリアルタイム物理シミュレーション向け並列分散処理アーキテクチャのFPGA実装 ○安藤智明・岡﨑雅嗣（ヤマハ）  RECONF2026-38 |
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| 抄録 | （和） | 本研究では，ピアノ本体と弦の3次元物理シミュレーションのリアルタイム化を目的とする．本シミュレーションには，1秒あたり3兆回（3T回）の演算操作が必要であるが，音質劣化を抑えつつ5600億回（0.56T回）まで削減した場合でも，CPUやGPUによるリアルタイム処理は困難である．そこで本稿では，FPGAを用いた4096並列分散処理アーキテクチャを提案する．提案アーキテクチャでは，SIMDプロセッサ，多入力加算器，共有メモリおよびALU間データ転送機構を導入することで，演算器の動作率を高めた．本提案アーキテクチャを225 MHzで動作させたFPGA試作機において，サンプリングレート44.1 kHzでのリアルタイム動作を確認し，提案アーキテクチャの有効性を示した． |
| （英） | This study aims to achieve real-time simulation of a three-dimensional physical model of the piano body and strings. The simulation requires approximately 3 trillion (3T) operations per second. Even when the computational complexity is reduced to 560 billion (0.56T) operations per second while suppressing sound quality degradation, real-time processing remains difficult with CPUs and GPUs. To address this issue, we propose a 4096-way parallel distributed processing architecture based on FPGAs. The proposed architecture improved the utilization of processing elements by introducing SIMD processors, a multi-input adder, shared memory, and an inter-ALU data transfer mechanism. Real-time operation at a sampling rate of 44.1 kHz was verified on an FPGA prototype operating at 225 MHz, demonstrating the effectiveness of the proposed architecture. | |
| キーワード | （和） | FPGA / ピアノ物理モデル / リアルタイム処理 / 並列分散処理 / 加算リダクション / データ共有 / / |
| （英） | FPGA / Piano Physical Modeling / Real-Time Processing / Parallel Distributed Processing / Sum Reduction / Data Sharing / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 126, no. 178, RECONF2026-38, pp. 7-12, 2026年9月. | |
| 資料番号 | RECONF2026-38 | |
| 発行日 | 2026-09-07 (RECONF) | |
| 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 | RECONF2026-38 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF |
| 開催期間 | 2026-09-14 - 2026-09-15 |
| 開催地（和） | アクトシティ浜松 |
| 開催地（英） | Act City Hamamatsu |
| テーマ（和） | リコンフィギャラブルシステム、一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RECONF |
| 会議コード | 2026-09-RECONF |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | ピアノ本体・弦のリアルタイム物理シミュレーション向け並列分散処理アーキテクチャのFPGA実装 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | FPGA Implementation of a Parallel Distributed Processing Architecture for Real-Time Physical Simulation of Piano Body and Strings |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | FPGA / FPGA |
| キーワード(2)（和/英） | ピアノ物理モデル / Piano Physical Modeling |
| キーワード(3)（和/英） | リアルタイム処理 / Real-Time Processing |
| キーワード(4)（和/英） | 並列分散処理 / Parallel Distributed Processing |
| キーワード(5)（和/英） | 加算リダクション / Sum Reduction |
| キーワード(6)（和/英） | データ共有 / Data Sharing |
| 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） | 安藤 智明 / Tomoaki Ando / アンドウ トモアキ |
| 第1著者 所属（和/英） | ヤマハ株式会社 (略称： ヤマハ) Yamaha Corporation (略称： Yamaha) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 岡﨑 雅嗣 / Masatsugu Okazaki / オカザキ マサツグ |
| 第2著者 所属（和/英） | ヤマハ株式会社 (略称： ヤマハ) Yamaha Corporation (略称： Yamaha) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-09-14 14:05:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RECONF |
| 資料番号 | RECONF2026-38 |
| 巻番号（vol） | vol.126 |
| 号番号（no） | no.178 |
| ページ範囲 | pp.7-12 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-09-07 (RECONF) |
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