| 講演名 | 2019-07-31 デジタル補聴器用DSPを対象とした休止相の隠蔽による非同期式直列乗算器の高速化 永田 将大(岡山県立大), 近藤 真史(川崎医療福祉大), 茅野 功(川崎医療福祉大), 横川 智教(岡山県立大), 有本 和民(岡山県立大), 佐藤 洋一郎(岡山県立大), |
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| 抄録(和) | 近年，デジタル信号処理回路(DSP)を内蔵したデジタル補聴器が普及しているが，その電池寿命は数日程度に留まっているのが現状である．この問題に対してDSPを構成する積和演算器に着目し，単一の全加算器(FA)のみを用いて逐次的に演算を行う直列乗算器に対して，クロックを用いない非同期式回路に基づいた制御手法を導入することにより，小面積かつ低消費電力な演算器が提案されている．しかし，非同期式回路の制御に係る休止相に起因して演算時間が増大し，これを用いたフィルタでは十分な周波数特性を得ることが困難である．そこで本研究では，さらに一対のFAを並列に配置した上で，二対のFAを相補的に制御することにより休止相を隠蔽し，演算時間の短縮を図る．そして，これに基づいた積和演算器を設計し，シミュレーションによりその動作を確認するとともに，FPGA実装を対象とした消費電力の解析を通してその有効性を確認する． |
| 抄録(英) | Recently, digital hearing aids with DSP have spread through, but their battery life has remained for only a few days. For this problem, we applied an asynchronous circuit-based control method to a serial multiplier using only a single full adder (FA) and realized low power consumption and small area Multiply and ACcumulator (MAC). However, the calculation time increases due to the idle phase required for controlling asynchronous circuits, and it is difficult to obtain sufficient frequency characteristics when applied to filter circuits. Therefore, in this study, we propose a method of concealing the idle phase and reduce the calculation time by arranging an additional FA in parallel and complementarity controlling the two FAs. Then, we design the MAC based on the proposed method, confirm its operation by simulation and its effectiveness about power consumption. |
| キーワード(和) | デジタル補聴器 / 2線式 / 非同期式回路 / 直列乗算器 |
| キーワード(英) | Digital Hearing Aid / Dual-rail / Asynchronous Circuit / Serial Multiplier |
| 資料番号 | CAS2019-22,VLD2019-28,SIP2019-38,MSS2019-22 |
| 発行日 | 2019-07-23 (CAS, VLD, SIP, MSS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MSS / CAS / SIP / VLD |
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| 開催期間 | 2019/7/30(から2日開催) |
| 開催地（和） | 岩手大学 |
| 開催地（英） | Iwate Univ. |
| テーマ（和） | システムと信号処理および一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 髙井 重昌(阪大) / 山脇 大造(日立) / 相川 直幸(東京理科大) / 戸川 望(早大) |
| 委員長氏名（英） | Shigemasa Takai(Osaka Univ.) / Taizo Yamawaki(Hitachi) / Naoyuki Aikawa(TUS) / Nozomu Togawa(Waseda Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 尾崎 敦夫(阪工大) / 高島 康裕(北九州市大) / 林 和則(阪市大) / 坂東 幸浩(NTT) / 福田 大輔(富士通研) |
| 副委員長氏名（英） | Atsuo Ozaki(Osaka Inst. of Tech.) / Yasuhiro Takashima(Univ. of Kitakyushu) / Kazunori Hayashi(Osaka City Univ) / Yukihiro Bandou(NTT) / Daisuke Fukuda(Fujitsu Labs.) |
| 幹事氏名（和） | 金澤 尚史(阪大) / 小林 孝一(北大) / 中村 洋平(日立) / 佐藤 隆英(山梨大) / 中本 昌由(広島大学) / 小西 克巳(法政大) / 小平 行秀(会津大) / 桜井 祐市(日立) |
| 幹事氏名（英） | Takahumi Kanazawa(Osaka Univ.) / Koichi Kobayashi(Hokkaido Univ.) / Yohei Nakamura(Hitachi) / Takahide Sato(Yamanashi Univ.) / Masayoshi Nakamoto(Hiroshima Univ.) / Katsumi Konishi(Hosei Univ.) / Yukihide Kohira(Univ. of Aizu) / Yuichi Sakurai(Hitachi) |
| 幹事補佐氏名（和） | 林 直樹(阪大) / 佐藤 弘樹(ソニーLSIデザイン) / 山口 基(ルネサスエレクトロニクス) / / 池田 一樹(日立) |
| 幹事補佐氏名（英） | Naoki Hayashi(Osaka Univ.) / Hiroki Sato(Sony LSI Design) / Motoi Yamaguchi(Renesas Electronics) / / Kazuki Ikeda(Hitachi) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Mathematical Systems Science and its applications / Technical Committee on Circuits and Systems / Technical Committee on Signal Processing / Technical Committee on VLSI Design Technologies |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | デジタル補聴器用DSPを対象とした休止相の隠蔽による非同期式直列乗算器の高速化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Speedup of the Asynchronous Serial Multiplier by Concealing the Idle Phase for Digital Hearing Aids |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | デジタル補聴器 / Digital Hearing Aid |
| キーワード(2)（和/英） | 2線式 / Dual-rail |
| キーワード(3)（和/英） | 非同期式回路 / Asynchronous Circuit |
| キーワード(4)（和/英） | 直列乗算器 / Serial Multiplier |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 永田 将大 / Masahiro Nagata |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 岡山県立大学(略称：岡山県立大) Okayama Prefectural University(略称：Okayama Prefectural Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 近藤 真史 / Masafumi Kondo |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 川崎医療福祉大学(略称：川崎医療福祉大) Kawasaki University of Medical Welfare(略称：Kawasaki Univ. of Medical Welfare) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 茅野 功 / Isao Kayono |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 川崎医療福祉大学(略称：川崎医療福祉大) Kawasaki University of Medical Welfare(略称：Kawasaki Univ. of Medical Welfare) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 横川 智教 / Tomoyuki Yokogawa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 岡山県立大学(略称：岡山県立大) Okayama Prefectural University(略称：Okayama Prefectural Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 有本 和民 / Kazutami Arimoto |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 岡山県立大学(略称：岡山県立大) Okayama Prefectural University(略称：Okayama Prefectural Univ.) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 佐藤 洋一郎 / Yoichiro Sato |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 岡山県立大学(略称：岡山県立大) Okayama Prefectural University(略称：Okayama Prefectural Univ.) |
| 発表年月日 | 2019-07-31 |
| 資料番号 | CAS2019-22,VLD2019-28,SIP2019-38,MSS2019-22 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | CAS-153,VLD-154,SIP-155,MSS-156 |
| ページ範囲 | pp.99-104(CAS), pp.99-104(VLD), pp.99-104(SIP), pp.99-104(MSS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-07-23 (CAS, VLD, SIP, MSS) |