| 講演名 | 2017-11-07 ビアスイッチクロスバを用いた再構成可能デバイスのプログラム制約を考慮する配線手法 山口 航誠(立命館大), 今川 隆司(立命館大), 越智 裕之(立命館大), |
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| 抄録(和) | 本稿では, ビアスイッチを用いた再構成可能アーキテクチャにおける，スイッチのプログラミングに関する制約を考慮した配線手法を提案する．既存のFPGAに見られるSRAMとパストランジスタを組み合わせたプログラマブルスイッチに比べ，ビアスイッチは小面積であり，ON抵抗や寄生容量も小さく，性能や消費エネルギーの飛躍的な向上が期待される．この特長を最大限に引き出すため，ビアスイッチをアレイ状に配置し，これらのプログラミングの制御回路をアレイ辺縁に配置するクロスバ構造が用いられるが，この構造では同一クロスバ内の同一行のスイッチを複数個同時にON状態にできない．そのため，この制約を満たす配線を求めるアルゴリズムが必要であるが，一般的な最短経路探索手法であるA*アルゴリズムにこの制約を付加すると，経路探索に失敗するケースが生じてしまう．提案手法では，最短経路に加え次点の経路も探索の候補として保持することにより，経路探索を可能にした．提案手法を用いた実験では，従来のA*アルゴリズムより2%少ない合計ホップ数で配線に成功した． |
| 抄録(英) | This report proposes a new routing method that considers constraint on the programming of switches in the reconfigurable architecture using via-switch. Compared with the programmable switch in the conventional FPGAs that consists of SRAM and pass transistor, via-switch is smaller in area, on-resistance and parasitic capacitance, which are expected to achieve dramatic improvement in performance and energy consumption. To take the advantage of the via-switch, crossbar structure is used that consists of an array of via-switches with programming control circuitry on the edges. However, it is unable to make multiple switches in the same row in a crossbar to on-state. This necessitates an algorithm for deriving routing satisfying the constraint, but if the constraint is added to the A* algorithm, a general method for finding shortest paths, it can fail in finding the paths. The proposed method successfully finds the paths by storing the best two paths as the candidates for exploration. From our experiments, routing is successfully completed with 2% fewer total hops compared with conventional A* algorithm. |
| キーワード(和) | 原子スイッチ / 不揮発性抵抗変化型スイッチ / ネゴシエーションベース配線手法 / A*アルゴリズム / 双方向配線 |
| キーワード(英) | atom switch / nonvolatile resistive-change switch / negotiation-based router / A* algorithm / bi-directional interconnection |
| 資料番号 | VLD2017-39,DC2017-45 |
| 発行日 | 2017-10-30 (VLD, DC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | VLD / DC / CPSY / RECONF / CPM / ICD / IE / IPSJ-SLDM / IPSJ-EMB / IPSJ-ARC |
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| 開催期間 | 2017/11/6(から3日開催) |
| 開催地（和） | くまもと県民交流館パレア |
| 開催地（英） | Kumamoto-Kenminkouryukan Parea |
| テーマ（和） | デザインガイア2017 -VLSI設計の新しい大地- |
| テーマ（英） | Design Gaia 2017 -New Field of VLSI Design- |
| 委員長氏名（和） | 越智 裕之(立命館大) / 井上 美智子(奈良先端大) / 中野 浩嗣(広島大) / 本村 真人(北大) / 廣瀬 文彦(山形大) / 日高 秀人(ルネサス エレクトロニクス) / 浜本 隆之(東京理科大) / 浜口 清治(島根大) / 渡辺 晴美(東海大) / 五島 正裕(NII) |
| 委員長氏名（英） | Hiroyuki Ochi(Ritsumeikan Univ.) / Michiko Inoue(NAIST) / Koji Nakano(Hiroshima Univ.) / Masato Motomura(Hokkaido Univ.) / Fumihiko Hirose(Yamagata Univ.) / Hideto Hidaka(Renesas) / Takayuki Hamamoto(Tokyo Univ. of Science) / Kiyoharu Hamaguchi(Shimane Univ.) / 渡辺 晴美(東海大) / Masahiro Goshima(NII) |
| 副委員長氏名（和） | 峯岸 孝行(三菱電機) / 福本 聡(首都大東京) / 入江 英嗣(東大) / 三吉 貴史(富士通研) / 柴田 裕一郎(長崎大) / 佐野 健太郎(東北大) / 武山 真弓(北見工大) / 永田 真(神戸大) / 児玉 和也(NII) / 木全 英明(NTT) |
| 副委員長氏名（英） | Noriyuki Minegishi(Mitsubishi Electric) / Satoshi Fukumoto(Tokyo Metropolitan Univ.) / Hidetsugu Irie(Univ. of Tokyo) / Takashi Miyoshi(Fujitsu) / Yuichiro Shibata(Nagasaki Univ.) / Kentaro Sano(Tohoku Univ.) / Mayumi Takeyama(Kitami Inst. of Tech.) / Makoto Nagata(Kobe Univ.) / Kazuya Kodama(NII) / Hideaki Kimata(NTT) |
| 幹事氏名（和） | 永山 忍(広島市大) / 新田 高庸(NTTデバイスイノベーションセンタ) / 吉村 正義(京都産大) / 金子 晴彦(東工大) / 大川 猛(宇都宮大) / 高前田 伸也(北大) / 谷川 一哉(広島市大) / 三好 健文(イーツリーズ・ジャパン) / 岩田 展幸(日大) / 中村 雄一(豊橋技科大) / 高宮 真(東大) / 橋本 隆(パナソニック) / 高橋 桂太(名大) / 河村 圭(KDDI総合研究所) / 許 浩沿(パナソニックセミコンダクタソリューションズ) / 密山 幸男(高知工科大) / 柴田 誠也(NEC) / 岡野 浩三(信州大) / 北村 崇師(産総研) / 早川 栄一(拓殖大) / 福田 浩章(芝浦工大) / 横山 孝典(東京都市大) / 小野 貴継(九大) / 近藤 正章(東大) / 長谷川 揚平(東芝) / 塩谷 亮太(名大) |
| 幹事氏名（英） | Shinobu Nagayama(Hiroshima City Univ.) / Koyo Nitta(NTT) / Masayoshi Yoshimura(Kyoto Sangyo Univ.) / Haruhiko Kaneko(Tokyo Inst. of Tech.) / Takeshi Ohkawa(Utsunomiya Univ.) / Shinya Takameda(Hokkaido Univ.) / Kazuya Tanigawa(Hiroshima City Univ.) / Takefumi Miyoshi(e-trees.Japan) / Nobuyuki Iwata(Nihon Univ.) / Yuichi Nakamura(Toyohashi Univ. of Tech.) / Makoto Takamiya(Univ. of Tokyo) / Takashi Hashimoto(Panasonic) / Keita Takahashi(Nagoya Univ.) / Kei Kawamura(KDDI Research) / Ko Kyo(Panasonic) / Yukio Mitsuyama(Kochi Univ. of Tech.) / Seiya Shibata(NEC) / 岡野 浩三(信州大) / 北村 崇師(産総研) / 早川 栄一(拓殖大) / 福田 浩章(芝浦工大) / 横山 孝典(東京都市大) / Takatsugu Ono(Kyushu Univ.) / Masaaki Kondo(Univ. of Tokyo) / Yohei Hasegawa(Toshiba) / Ryota Shioya(Nagoya Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 新井 雅之(日大) / 伊藤 靖朗(広島大) / 津邑 公暁(名工大) / 小林 悠記(NEC) / 中原 啓貴(東工大) / 赤毛 勇一(NTTデバイスイノベーションセンタ) / 夏井 雅典(東北大) / 柘植 政利(ソシオネクスト) / 伊藤 浩之(東工大) / 範 公可(電通大) / 松尾 康孝(NHK) / 早瀬 和也(NTT) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Masayuki Arai(Nihon Univ.) / Yasuaki Ito(Hiroshima Univ.) / Tomoaki Tsumura(Nagoya Inst. of Tech.) / Yuuki Kobayashi(NEC) / Hiroki Nakahara(Tokyo Inst. of Tech.) / Yuichi Akage(NTT) / Masanori Natsui(Tohoku Univ.) / Masatoshi Tsuge(Socionext) / Hiroyuki Ito(Tokyo Inst. of Tech.) / Pham Konkuha(Univ. of Electro-Comm.) / Yasutaka Matsuo(NHK) / Kazuya Hayase(NTT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Dependable Computing / Technical Committee on Computer Systems / Technical Committee on Reconfigurable Systems / Technical Committee on Component Parts and Materials / Technical Committee on Integrated Circuits and Devices / Technical Committee on Image Engineering / Special Interest Group on System and LSI Design Methodology / Special Interest Group on Embedded Systems / Special Interest Group on System Architecture |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ビアスイッチクロスバを用いた再構成可能デバイスのプログラム制約を考慮する配線手法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Routing method considering programming constraint of reconfigurable device using via-switch crossbars |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 原子スイッチ / atom switch |
| キーワード(2)（和/英） | 不揮発性抵抗変化型スイッチ / nonvolatile resistive-change switch |
| キーワード(3)（和/英） | ネゴシエーションベース配線手法 / negotiation-based router |
| キーワード(4)（和/英） | A*アルゴリズム / A* algorithm |
| キーワード(5)（和/英） | 双方向配線 / bi-directional interconnection |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 山口 航誠 / Kosei Yamaguchi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 今川 隆司 / Takashi Imagawa |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 越智 裕之 / Hiroyuki Ochi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 発表年月日 | 2017-11-07 |
| 資料番号 | VLD2017-39,DC2017-45 |
| 巻番号（vol） | vol.117 |
| 号番号（no） | VLD-273,DC-274 |
| ページ範囲 | pp.73-78(VLD), pp.73-78(DC), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2017-10-30 (VLD, DC) |