| 講演名 | 2002/11/21 マルチバンク構造による小面積多ポートレジスタファイル 内田 裕志, 三谷 陽介, マタウシュ ハンス ユルゲン, 小出 哲士, 弘中 哲夫, |
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| 抄録(和) | 従来方式の多ポートメモリでは,一般にポート数の2乗に比例して面積が増大し,高速化と高集積化の両立が困難である。高並列プロセッサのレジスタファイルでは,一般に多くのポート数を必要とする問題を解決するために,階層構造型多ポートメモリアーキテクチャ(Hierarchical Multiport-memory Architecture:HMA)の応用を提案する.HMAでは,小面積な1ポートメモリセルをブロック化し,バンク構造にすることで,小面積かつ高速処理を実現することが可能である.本稿では,4命令発行プロセッサに対して,従来方式の多ポートメモリセル方式による多ポートレジスタファイルと,提案するHMAを用いた多ポートレジスタファイルを0.35μm CMOS技術により設計し,比較することによりその有効性を示す.また,リネーミングやフォワーディング手法を用いる事で,HMAレジスタファイルに必要なバンク数を4にまで削減した.設計結果における比較より,12ポート,128レジスタのHMAレジスタファイルの面積削減と性能向上を示す.従来方式と比べてアクセス時間はほぼ同等であるが,サイクル時間は24%の高速化,面積は72%の削減を実現した. |
| 抄録(英) | Generally, the area of a conventional multi-port memory increases in proportion to the 2nd power of the number of ports. Therefore, it is difficult to realize high-speed access and high integration density at the same time. To solve this problem for the register file of highly parallel processors, which generally needs many ports, we propose the application of a hierarchical bank structure (HMA). The new register file architecture realizes the coexistence of small layout size and high-speed access by applying memory banks which internally consist of small 1-port memory cells. In this paper, we compare a conventional multi-port register file and an HMA register file for a 4 issue processor, designed in the same 0.35μm CMOS technology. By applying the renaming and the forwarding technique, the number of banks required for the HMA register file could be reduced to just 4. The final design comparison shows that a 12-port HMA register file with 128 registers has drastically increased cost/perfomance. It realizes about the same access time, but has 24% shorter cycle time and 72% smaller area than its conventional counterpart. |
| キーワード(和) | レジスタファイル / 多ポートメモリ / 階層構造 / バンク構造 / 並列プロセッサ |
| キーワード(英) | register file / multi-port memory / hierarchical architecture / bank structure / multiple-issue processor |
| 資料番号 | VLD2002-111 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | VLD |
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| 開催期間 | 2002/11/21(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
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| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | VLSI Design Technologies (VLD) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | マルチバンク構造による小面積多ポートレジスタファイル |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Small-Area Multi-Port Register Files with Multi-Bank Structure |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | レジスタファイル / register file |
| キーワード(2)（和/英） | 多ポートメモリ / multi-port memory |
| キーワード(3)（和/英） | 階層構造 / hierarchical architecture |
| キーワード(4)（和/英） | バンク構造 / bank structure |
| キーワード(5)（和/英） | 並列プロセッサ / multiple-issue processor |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 内田 裕志 / Hiroshi UCHIDA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 広島大学ナノデバイス・システム研究センター Research Center for Nanodevices and Systems, Hiroshima University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 三谷 陽介 / Yosuke MITANI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 広島市立大学大学院情報科学研究科 Faculty of Computer Sciences, Hiroshima City University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | マタウシュ ハンス ユルゲン / Hans Jurgen MATTAUSCH |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 広島大学ナノデバイス・システム研究センター Research Center for Nanodevices and Systems, Hiroshima University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 小出 哲士 / Tetsushi KOIDE |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 広島大学ナノデバイス・システム研究センター Research Center for Nanodevices and Systems, Hiroshima University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 弘中 哲夫 / Tetsuo HIRONAKA |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 広島市立大学大学院情報科学研究科 Faculty of Computer Sciences, Hiroshima City University |
| 発表年月日 | 2002/11/21 |
| 資料番号 | VLD2002-111 |
| 巻番号（vol） | vol.102 |
| 号番号（no） | 476 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |