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講演抄録/キーワード
講演名 2012-04-10 13:50
高位合成言語向け自動最適化ツールの実装
八藤磨生宮島敬明天野英晴慶大CPSY2012-3 DC2012-3
抄録 (和) FPGAの回路規模の増加などを背景に、ハードウェアに実装されるアルゴリズムはますます複雑化・大規模化し、ハードウェア開発の規模や開発時間の増大といった問題が生じている。これらの解決策として近年注目されている高位合成言語は、標準ANSI-C をベースとした言語からHDLを自動生成することで、開発期間の短縮を図るものである。C 言語をベースとした開発を行うことが可能であるため、ハードウェア開発の知識や経験を持たない技術者にとっても、開発に取り組みやすい環境を提供している。しかしながら、高位合成言語の問題点も依然存在し、処理速度や回路規模を考慮したコードレベルの最適化には、ある程度の経験が必要である。
そこで本研究では、経験に頼ることなくコード最適化を行うためのツールを提案する。これにより、プログラマはコード最適化を意識せずにハードウェアの性能を引き出すことができる。性能向上に最も効果のあるとされるループ部の最適化の主眼とした。高位合成言語の開発設計環境として、NECシステムテクノロジー社が提供するCyberWorkBench 用い、より簡単な実装環境を目指した最適化ツールを提案する。
提案したツールを4 つの評価用アプリケーションに適用したところ、最大で66.0%、平均で52.3%の演算時間の短縮を達成することができた。また、使用リソース量とのトレードオフを踏まえて、使用リソース量オーバヘッドの少ないアーキテクチャを自動的に選択することも可能となった。 
(英) FPGA (Field Programmable Gate Array) has been applied to recent studies and products in high performance computation systems, such as medical and financial systems. However, to design these systems, we need to use HDL (Hardware Design Language). This description language is sometimes difficult to use for software engineers who do not have experience and knowledge of hardware design.
Solving these issues, the High-level Synthesis Language, which generates HDL from C-based language automatically, has gathered attention recently. High-level synthesis language provides easy implementation environment for users. Nevertheless, users are still needed some experience and knowledge for hardware design to create proper HDL.
To resolve this issue of high-level synthesis, this research proposes an automatic code modification tool for High-Level Synthesis. This tool focuses on loop optimization, which has high probability of improve processing time.
For evaluations, we chose four applications. As the result, it achieves up to 66.0% speed up, and 52.3% speed up on average. Furthermore, it shows tendency of optimization to the user. It means that users are able to chose the optimization ways even they do not have knowledge or experience of hardware implementation.
キーワード (和) 高位合成言語 / コード最適化 / FPGA / CyberWorkBench / / / /  
(英) High-Level Synthsis Language / Code modification / FPGAs / CyberWorkBench / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 112, no. 2, CPSY2012-3, pp. 13-18, 2012年4月.
資料番号 CPSY2012-3 
発行日 2012-04-03 (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 CPSY2012-3 DC2012-3

研究会情報
研究会 CPSY DC  
開催期間 2012-04-10 - 2012-04-10 
開催地(和) 東京工業大学 
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 2012-04-CPSY-DC 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 高位合成言語向け自動最適化ツールの実装 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) The Automatic Code Optimization for High-Level Synthesis 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 高位合成言語 / High-Level Synthsis Language  
キーワード(2)(和/英) コード最適化 / Code modification  
キーワード(3)(和/英) FPGA / FPGAs  
キーワード(4)(和/英) CyberWorkBench / CyberWorkBench  
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) 八藤 磨生 / Mao Hatto / ハットウ マオ
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) 宮島 敬明 / Takaaki Miyajima / ミヤジマ タカアキ
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) 天野 英晴 / Hideharu Amano / アマノ ヒデハル
第3著者 所属(和/英) 慶應義塾大学 (略称: 慶大)
Keio University (略称: Keio Univ.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2012-04-10 13:50:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 CPSY 
資料番号 CPSY2012-3, DC2012-3 
巻番号(vol) vol.112 
号番号(no) no.2(CPSY), no.3(DC) 
ページ範囲 pp.13-18 
ページ数
発行日 2012-04-03 (CPSY, DC) 


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