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講演抄録/キーワード
講演名 2017-03-03 13:50
ストカスティック反復による積和演算アーキテクチャ
杉野達美市原英行岩垣 剛井上智生広島市大VLD2016-130
抄録 (和) 今日のLSI製造ばらつきや微細化によるソフトエラーの発生率の増加を受けて,数値を確率として表現し演算を行うストカスティックコンピューティング(SC)が注目されている.
SCは,古くから存在する1つの計算手法であり,回路面積が小さく故障耐性が高い特長がある.
本研究では,高い故障耐性を保持するためにSCのみ用いた積和演算アーキテクチャを提案する.

従来の積和演算回路は,2進数で数値を記憶したり演算を行う部分を含んでおり,この部分が信頼性の低下の原因となる.
提案アーキテクチャは,演算結果を常に確率として保持しながら反復(ストカスティック反復)演算を行うため,高い故障耐性が期待できる.

顔認識などで用いられるべき乗法を対象とした実験結果から,提案したSCのみ用いた積和演算アーキテクチャは高い演算精度を保持したまま,わずかな回路面積の増加で高い故障耐性を得られることを示す. 
(英) Stochastic computing, which is an approximate computation method with probabilities (called stochastic numbers), draws attention as an alternative method of deterministic computing.
Compared with today's mainstream deterministic computing (or binary computing), SC requires considerably small hardware implementation, so that it can achieve small power consumption, possessing tolerance for its transient faults.
Since today's nanometer-scale logic circuits are vulnerable to errors, such as soft errors caused by neutrons or alpha particles from cosmic rays or package material, SC shows promise in such situations.
In this paper, we discuss a design method of stochastic computing circuits for multiply-accumulate operation in terms of reliability.
From the viewpoint of reliability, we discuss a design of {em purely} stochastic computing circuits for multiply-accumulate operation. A previous SC circuit for multiply-accumulate operation employs many deterministic numbers, such that binary numbers, so that it loses its reliability. We propose a design of purely stochastic computing circuit without such reliability loss. Experimental results show that the proposed design can achieve high reliability without losing its accuracy.
キーワード (和) ストカスティックコンピューティング / 近似計算 / べき乗法 / 顔認識 / 伸張回路 / 内積 / 相関起因誤差 /  
(英) Stochastic computing / approximate computing / power iteration / recognition / stretcher / inner product / correlation error /  
文献情報 信学技報, vol. 116, no. 478, VLD2016-130, pp. 157-162, 2017年3月.
資料番号 VLD2016-130 
発行日 2017-02-22 (VLD) 
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 VLD2016-130

研究会情報
研究会 VLD  
開催期間 2017-03-01 - 2017-03-03 
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 2017-03-VLD 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) ストカスティック反復による積和演算アーキテクチャ 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Architecture of Multiply-Accumulate Operation with Stochastic Iteration 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) ストカスティックコンピューティング / Stochastic computing  
キーワード(2)(和/英) 近似計算 / approximate computing  
キーワード(3)(和/英) べき乗法 / power iteration  
キーワード(4)(和/英) 顔認識 / recognition  
キーワード(5)(和/英) 伸張回路 / stretcher  
キーワード(6)(和/英) 内積 / inner product  
キーワード(7)(和/英) 相関起因誤差 / correlation error  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 杉野 達美 / Tatsuyoshi Sugino / スギノ タツヨシ
第1著者 所属(和/英) 広島市立大学 (略称: 広島市大)
Hiroshima City University (略称: Hiroshima City Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 市原 英行 / Hideyuki Ichihara / イチハラ ヒデユキ
第2著者 所属(和/英) 広島市立大学 (略称: 広島市大)
Hiroshima City University (略称: Hiroshima City Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 岩垣 剛 / Tsuyoshi Iwagaki / イワガキ ツヨシ
第3著者 所属(和/英) 広島市立大学 (略称: 広島市大)
Hiroshima City University (略称: Hiroshima City Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 井上 智生 / Tomoo Inoue / イノウエ トモオ
第4著者 所属(和/英) 広島市立大学 (略称: 広島市大)
Hiroshima City University (略称: Hiroshima City Univ.)
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講演者
発表日時 2017-03-03 13:50:00 
発表時間 25 
申込先研究会 VLD 
資料番号 IEICE-VLD2016-130 
巻番号(vol) IEICE-116 
号番号(no) no.478 
ページ範囲 pp.157-162 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-VLD-2017-02-22 


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