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講演抄録/キーワード
講演名 2015-03-04 13:50
ルックアップテーブルを用いたapproximate computing向けアーキテクチャの実装と評価
杉山翔一郎タンビア アーメド原 祐子東工大
抄録 (和) これまで、計算機の高性能化に関して、様々な手法が提案されてきたが、そのほとんどは「計算機は常に正しい処理をする」ということを前提している。しかし、スマートフォンなどのディスプレイやスピーカーなどからの最終出力は、完全に正確ではない人間の五感によって知覚され、それらには妥協できる誤差の範囲がある。本論文では、アプリケーションの許容誤差(approximate computing)を活用して、実行命令数を削減するアーキテクチャを提案する。アプリケーション内のループ構造に着目し、過去のイタレーションの既計算結果をルックアップテーブルと呼ばれる小さなメモリに保存し、過去と現イタレーションで扱うデータが十分近い場合には、保存されている結果を再利用する。本研究では、シングルコアのMIPSアーキテクチャに提案手法を適用した。実験により、Xilinx社のFPGA(Zynq XC7Z045-2)を使用した場合、レジスタ数が1.0%、LUT数が2.9%の増加と非常に小さい回路面積のオーバーヘッドで、高い性能改善を実現できることを示す。 
(英) Various techniques have been proposed for improving the computation performance so far, where correct computations have been always expected. Recently, however, we observe that some errors would be acceptable depending on the applications, e.g., image and audio processing whose output is perceived by human’s five sense. In this paper, exploiting such features of acceptable errors or approximate computing, we propose an architecture which reduces the instructions to be executed. Focusing on the fact that many applications for which approximate computing can be applied contain loop structures, we explore the chance of reusing results computed in the previous iteration if the input data to the loop is close enough between the previous and current iterations. The structure is realized by using a small memory called Lookup Table. In our evaluation, our technique was applied to a single-core MIPS processor on Xilinx FPGA Zynq XC7Z045-2, which demonstrated good speedup with small area overhead (i.e., an increase in registers by 1.0% and LUTs by 2.9%).
キーワード (和) Approximate computing / データ再利用 / ルックアップテーブル / / / / /  
(英) Approximate computing / Data reuse / Lookup table / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 114, no. 476, VLD2014-183, pp. 171-176, 2015年3月.
資料番号 VLD2014-183 
発行日 2015-02-23 (VLD) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 VLD  
開催期間 2015-03-02 - 2015-03-04 
開催地(和) 沖縄県青年会館 
開催地(英) Okinawa Seinen Kaikan 
テーマ(和) システムオンシリコンを支える設計技術 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 VLD 
会議コード 2015-03-VLD 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) ルックアップテーブルを用いたapproximate computing向けアーキテクチャの実装と評価 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Implementation and evaluation of architecture using lookup table for approximate computing 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) Approximate computing / Approximate computing  
キーワード(2)(和/英) データ再利用 / Data reuse  
キーワード(3)(和/英) ルックアップテーブル / Lookup table  
キーワード(4)(和/英) /  
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キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 杉山 翔一郎 / Shoichiro Sugiyama / スギヤマ ショウイチロウ
第1著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Titech)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) タンビア アーメド / tanvir ahmed / タンビア アーメド
第2著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Titech)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 原 祐子 / Yuko Hara-Azumi / ハラ ユウコ
第3著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Titech)
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講演者
発表日時 2015-03-04 13:50:00 
発表時間 25 
申込先研究会 VLD 
資料番号 IEICE-VLD2014-183 
巻番号(vol) IEICE-114 
号番号(no) no.476 
ページ範囲 pp.171-176 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-VLD-2015-02-23 


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