| 講演名 | 2008-01-25 SFQ半精度浮動小数点乗算器の設計と試作(デジタル,一般) 原 浩史, 小畑 幸嗣, 朴 熙中, 山梨 裕希, 武富 一博, 吉川 信行, 田中 雅光, 伊藤 祐喜, 藤巻 朗, 高木 直史, 高木 一義, |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | 我々は、マイクロプロセッサにおける消費電力とメモリウォールの問題を解決する基盤技術として単一磁束量子(SFQ)回路を用いた再構成可能な大規模データパス(Large-Scale Reconfigurable Data Path: LSRDP)を提案し、その開発を行っている。SFQ LSRDPは、数千個規模の多数のSFQ浮動小数点ユニット(FPU)を再構成可能なSFQネットワークで接続することにより、少ない消費電力で高い計算性能を実現することが可能である。本研究では、浮動小数点ユニットの構成要素の一つであるSFQ浮動小数点乗算器の設計と試作を行った。2.5kA/cm^2Nbプロセスを用いてsystolic array型のビットシリアル半精度浮動小数点乗算器を設計した結果、接合数11044、回路面6.22×3.78mm^2を得た。設計クロック周波数は、25GHzである。また、仮数部用4-bit乗算回路のコンポーネントテストを行い、低速において正常動作を確認した。 |
| 抄録(英) | We are developing a large-scale reconfigurable data path (LSRDP) using single-flux-quantum circuits as a fundamental technology for future high-end computing systems, which overcomes the power-consumption and memory-wall problems in the CMOS microprocessors. An SFQ LSRDP system is composed of several thousands of SFQ floating-point units that are connected by reconfigurable SFQ switch networks to achieve high-performance calculations with low power consumption. In this study, we have designed and implemented SFQ floating-point multipliers, which are one of the components of the SFQ LSRDP. We have designed a systolic-array-type bit-serial half-precision floating-point multiplier using 2.5kA/cm^2 Nb process. Resultant circuit area and the number of junctions are 6.22 x 3.78mm^2 and 11044, respectively. The designed clock frequency is 25GHz. We have also tested a 4-bit systolic-array multiplier, which is a circuit component of the floating-point-multiplier, and confirmed its correct operation at low speed. |
| キーワード(和) | 超伝導集積回路 / SFQ回路 / LSRDP / 乗算器 / 浮動小数点演算器 |
| キーワード(英) | Superconducting integrated circuits / SFQ circuits / LSRDP / Multiplier / Floating point units |
| 資料番号 | SCE2007-32 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
|---|---|
| 開催期間 | 2008/1/18(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 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 | Superconductive Electronics (SCE) |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | SFQ半精度浮動小数点乗算器の設計と試作(デジタル,一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Design and Implement of SFQ Half-Precision Floating-Point Multiplier |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 超伝導集積回路 / Superconducting integrated circuits |
| キーワード(2)（和/英） | SFQ回路 / SFQ circuits |
| キーワード(3)（和/英） | LSRDP / LSRDP |
| キーワード(4)（和/英） | 乗算器 / Multiplier |
| キーワード(5)（和/英） | 浮動小数点演算器 / Floating point units |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 原 浩史 / Hiroshi HARA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学大学院工学府 Department of Electrical and Computer Engineering, Yokohama National University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 小畑 幸嗣 / Kouji OBATA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 名古屋大学大学院情報科学研究科 Department of Information Engineering, Nagoya University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 朴 熙中 / Heejoung PARK |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学大学院工学府 Department of Electrical and Computer Engineering, Yokohama National University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 山梨 裕希 / Yuki YAMANASHI |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学大学院工学府 Department of Electrical and Computer Engineering, Yokohama National University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 武富 一博 / Kazuhiro TAKETOMI |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学大学院工学府 Department of Electrical and Computer Engineering, Yokohama National University |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 吉川 信行 / Nobuyuki YOSHIKAWA |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学大学院工学府 Department of Electrical and Computer Engineering, Yokohama National University |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 田中 雅光 / Masamitsu TANAKA |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 名古屋大学大学院情報科学研究科 Department of Information Engineering, Nagoya University |
| 第 8 著者 氏名（和/英） | 伊藤 祐喜 / Yuki Ito |
| 第 8 著者 所属（和/英） | 名古屋大学大学院情報科学研究科 Department of Information Engineering, Nagoya University |
| 第 9 著者 氏名（和/英） | 藤巻 朗 / Akira FUJIMAKI |
| 第 9 著者 所属（和/英） | 名古屋大学大学院工学研究科 Department of Quantum Engineering, Nagoya University |
| 第 10 著者 氏名（和/英） | 高木 直史 / Naofumi TAKAGI |
| 第 10 著者 所属（和/英） | 名古屋大学大学院情報科学研究科 Department of Information Engineering, Nagoya University |
| 第 11 著者 氏名（和/英） | 高木 一義 / Kazuyoshi TAKAGI |
| 第 11 著者 所属（和/英） | 名古屋大学大学院情報科学研究科 Department of Information Engineering, Nagoya University |
| 発表年月日 | 2008-01-25 |
| 資料番号 | SCE2007-32 |
| 巻番号（vol） | vol.107 |
| 号番号（no） | 458 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | |