| 講演名 | 2013-05-21 低消費電力アクセラレータCMAの演算終了時間における投機的データ収集機構の実装(開発環境と性能評価,リコンフィギャラブルシステム,一般) 宇野 理恵, 小崎 信明, 伊澤 麻衣, 津坂 章人, 宮島 敬明, 天野 英晴, |
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| 抄録(和) | Cool Mega Array(CMA)は,バッテリー駆動のモバイル機器向けに提案された低消費電力なアクセラレータである.CMAは,多数の演算器(PE)を保持するPEアレイ,データアクセス制御を行うコントローラ,データメモリで構成されている.このCMAのプロトタイプとしてCMA-1を開発し評価したところ,高い電力性能を実現することができた.CMAのPEアレイは組み合わせ回路で構成されているため,演算が終了したタイミングを明確に示す指標を持たない.これまでは,アプリケーションをPEアレイにマッピングした際に分かるデータパスからアレイ全体の伝搬遅延を割り出し,コントローラに与えられる命令によって結果を収集するタイミングを制御していた.しかし,このタイミングは固定であるため,周囲の環境の温度やPEアレイにかける電圧の変動による伝搬遅延の変化に対応することができない.そこで本論文では,PEアレイでの演算結果を収集するタイミングを動的に設定する投機的データ収集機構を提案した.これは,二回のタイミングで演算結果を収集し,その二つの結果を比較することによって,次の演算の結果を収集するタイミングを自動で調整し,かつ結果が正しいということを保証する機構である.この機構をCMAに実装し,評価を行ったところ,面積は全体で0.5%増加,消費電力は2.1%の増加に抑えることができた.結果収集のタイミングを自動で調整できるようにすることで,動作環境の温度の変動に対応し,より信頼性の高い演算結果の出力を可能にした. |
| 抄録(英) | Cool Mega Array (CMA) is a low power reconfigurable processor array for battery driven mobile devices. A prototype chip CMA-1 consists of 8×8 PE array and μ-controller for controlling data alignment. Because the PE array of CMA is built with a combinatorial circuit, it does not have a signal which tells that operation in the PE array was completed. A propagate delay of the whole PE array corresponding to the operation time was estimated by using the data path and mapping information in the design stage of the application. The timing information for gathering the data was specified in the microcode of the controller. However, since this timing is fixed, it cannot treat the variation of environment temperature and voltage scaling for the PE array. Here, a speculative gather system, which sets the timing of collecting operation results from the PE array dynamically, is proposed. By collecting results twice and comparing them, it guarantees the correctness of the operation results and adjusts the gather timing automatically. The system is implemented on the CMA and the overhead is evaluated. The area overhead is about 0.5%, and power consumption is increased only by 2.1%. By adjusting the gather timing automatically, it is possible to gather the certain results even if temperature or supply voltage is changed. |
| キーワード(和) | リコンフィギャラブルシステム / 低消費電力 |
| キーワード(英) | Reconfigurable System / Low Power |
| 資料番号 | RECONF2013-11 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF |
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| 開催期間 | 2013/5/13(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 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 | Reconfigurable Systems (RECONF) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 低消費電力アクセラレータCMAの演算終了時間における投機的データ収集機構の実装(開発環境と性能評価,リコンフィギャラブルシステム,一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Implementation of Speculative Gather System for CMA |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | リコンフィギャラブルシステム / Reconfigurable System |
| キーワード(2)（和/英） | 低消費電力 / Low Power |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 宇野 理恵 / Rie UNO |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部 Faculty of science and Technology, Keio University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 小崎 信明 / Nobuaki OZAKI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部 Faculty of science and Technology, Keio University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 伊澤 麻衣 / Mai IZAWA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部 Faculty of science and Technology, Keio University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 津坂 章人 / Akihito TSUSAKA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部 Faculty of science and Technology, Keio University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 宮島 敬明 / Takaaki MIYAJIMA |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部 Faculty of science and Technology, Keio University |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 天野 英晴 / Hideharu AMANO |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部 Faculty of science and Technology, Keio University |
| 発表年月日 | 2013-05-21 |
| 資料番号 | RECONF2013-11 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | 52 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
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