FabScalarを用いた可変段数パイプライン構造を有するスーパスカラプロセッサの詳細設計(マイクロアーキテクチャ,並列/分散/協調とディペンダブルコンピューティング及び一般)
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概要
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近年,コンピュータの消費電力の増大が問題となり,プロセッサに高性能と低消費電力の両立が要求されている.我々は,高性能と低消費電力を両立させる手法として,可変パイプライン段数(VSP: Variable Stages Pipeline)アーキテクチャを提案している. VSPはプロセッサに要求される性能によって動作周波数,パイプライン段数を動的に変化させる.高性能が要求される場合は,高周波数・多段の高性能パイプラインとして,また,要求性能が低く消費電力を抑えることが要求される場合には,低周波数・少段の低消費電力パイプラインとして動作する.このことにより,プロセッサの負荷に応じてパイプライン段数を最適な段数へ動的に変化させることで,高性能と低消費電力の両立を実現している.我々はこれまでに,シングルパイプラインプロセッサにおいてVSPチップの試作を行い,その有効性を示してきた.しかしながら,スーパースカラプロセッサにおける有効性はプロセッサシミュレータを用いた評価にとどまっていた.そこで本研究では, VSPを搭載したスーパースカラプロセッサのVLSI設計およびその電力評価を目指す.そのための第一歩として,本稿ではFabScalarを用いてVSP構造を持つスーパースカラプロセッサの詳細設計を行う.
- 一般社団法人電子情報通信学会の論文
- 2013-07-25
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