講演名 2015-04-17
FPGAベースのソーティングアクセラレータの設計と実装
小林 諒平(東工大), 吉瀬 謙二(東工大),
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抄録(和) ソーティングはデータベース,画像処理,データ圧縮といった様々なアプリケーションで必要とされる,非常に重要な計算カーネルであり,様々な高速化の手法が研究されている.我々は,FPGAを用いて高速にソーティングを実行するアクセラレータを提案する.FPGAを用いたアクセラレータは,アプリケーションに特化した演算パイプラインとデータ供給機構を実現する回路をFPGA上に実装することにより,CPUやGPUと比較して高い演算性能を達成できる.提案するFPGAアクセラレータはソーティングネットワーク,マージソートツリーという2つの手法を採用している.本稿では,提案したソーティングアクセラレータの設計と実装について詳細に述べる.提案したハードウェアを評価したところ,3.4GHzで動作するIntel Core i7-4770と比較して最大10.06倍の高速化を達成した.
抄録(英) Sorting is an extremely important computation kernel that has been tried to be accelerated in a lot of fields, such as database, image processing, data compression and so on. We propose an FPGA-based accelerator that executes sorting at high speed. FPGA-based accelerators can achieve higher computation performance than CPUs and GPUs, because designers can implement circuits that realize application-specific pipelined hardware and data supply system. Our proposed FPGA accelerator uses two approaches: “Sorting Network” and “Merge Sorter Tree”. In this paper, we detail design and implementation of the proposed sorting accelerator, and evaluate this performance. As a result, the sorting speed of the proposed hardware is up to 10.06x than Intel Core i7-4770 operating at 3.4GHz.
キーワード(和) FPGA / アクセラレータ / ソーティング
キーワード(英) FPGA / Accelerator / Sorting
資料番号 CPSY2015-5,DC2015-5
発行日 2015-04-10 (CPSY, DC)

研究会情報
研究会 DC / CPSY
開催期間 2015/4/17(から1日開催)
開催地(和) 明治大学中野キャンパス 高層棟3F, 312教室
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)
委員長氏名(和) 金川 信康(日立) / 吉永 努(電通大)
委員長氏名(英) Nobuyasu Kanekawa(Hitachi) / Tsutomu Yoshinaga(Univ. of Electro-Comm.)
副委員長氏名(和) 井上 美智子(奈良先端大) / 安里 彰(富士通) / 中島 康彦(奈良先端大)
副委員長氏名(英) Michiko Inoue(NAIST) / Akira Asato(Fujitsu) / Yasuhiko Nakajima(NAIST)
幹事氏名(和) 岩田 浩司(鉄道総研) / 土屋 達弘(阪大) / 中野 浩嗣(広島大) / 入江 英嗣(電通大)
幹事氏名(英) Koji Iwata(RTRI) / Tatsuhiro Tsuthiya(Osaka Univ.) / Koji Nakano(Hiroshima Univ.) / Hidetsugu Irie(Univ. of Electro-Comm.)
幹事補佐氏名(和) / 井上 浩明(NEC) / 大川 猛(宇都宮大)
幹事補佐氏名(英) / Hiroaki Inoue(NEC) / Takeshi Ohkawa(Utsunomiya Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Dependable Computing / Technical Committee on Computer Systems
本文の言語 JPN
タイトル(和) FPGAベースのソーティングアクセラレータの設計と実装
サブタイトル(和)
タイトル(英) Design and Implementation of FPGA-based Sorting Accelerator
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) FPGA / FPGA
キーワード(2)(和/英) アクセラレータ / Accelerator
キーワード(3)(和/英) ソーティング / Sorting
第 1 著者 氏名(和/英) 小林 諒平 / Ryohei Kobayashi
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:Tokyo Tech)
第 2 著者 氏名(和/英) 吉瀬 謙二 / Kenji Kise
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:Tokyo Tech)
発表年月日 2015-04-17
資料番号 CPSY2015-5,DC2015-5
巻番号(vol) vol.115
号番号(no) CPSY-7,DC-8
ページ範囲 pp.25-30(CPSY), pp.25-30(DC),
ページ数 6
発行日 2015-04-10 (CPSY, DC)