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)
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概要
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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.
- 一般社団法人電子情報通信学会の論文
- 2013-05-13
著者
-
天野 英晴
慶應義塾大学
-
天野 英晴
慶應義塾大学大学院理工学研究科開放環境科学専攻コンピュータ科学専修
-
伊澤 麻衣
慶應義塾大学理工学部
-
宇野 理恵
慶應義塾大学理工学部
-
宇野 理恵
慶應義塾大学大学院理工学研究科
-
伊澤 麻衣
慶應義塾大学大学院理工学研究科
-
宮島 敬明
慶應義塾大学大学院理工学研究科
-
小崎 信明
慶應義塾大学大学院理工学研究科
-
津坂 章人
慶應義塾大学理工学部
-
宮島 敬明
慶應義塾大学 理工学部
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