超効率近似計算アーキテクチャを実現する適応型アプロキシメイト・メモリシステム

实现超高效近似计算架构的自适应近似存储系统

• 批准号: 21J11687
• 负责人: 中村 朋生
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J11687/
• 关键词: 近似計算; キャッシュメモリ; 計算機アーキテクチャ

2022年度の研究実績は、大きく分けて(1) 提案アーキテクチャ適用アプリケーション拡大、(2) 提案アーキテクチャのプロトタイプ評価 の2点である。(1) 本研究の適用アプリケーションの拡大に際して、昨年度で策定、およびにプロトタイプ評価を行った拡張命令に加えて、2つの新規拡張命令を提案した。それぞれ、並列性の高い科学計算アプリケーション、画像処理アプリケーションで頻出するプログラム構造への適用を念頭に入れており、計算精度の動的制御、および、それに伴う性能指標と計算誤差を単調に変化させる命令である。(2) 上述した新規拡張命令を組み込んだマイクロアーキテクチャの仕様を策定し、プロセッサシミュレータ上での実装とその性能・誤差評価、およびに HDL 実装と FPGA 上での論理合成による回路面積評価を行った。HDL 実装に加えて、メモリや電源、クロックを含めた配線を作成し、チップ化を行った。

2022财年的研究成果大致可分为两点：（1）扩展所提出的架构可以应用的应用程序，以及（2）所提出的架构的原型评估。 (1)为了扩大本研究的应用范围，除了去年制定并评估原型的扩展指令之外，我们还提出了两个新的扩展指令。它们旨在应用于高度并行科学计算应用和图像处理应用中经常出现的程序结构，并旨在动态控制计算精度并提供单调改变性能指标和计算误差的指令。 (2)我们制定了包含上述新扩展指令的微架构的规范，在处理器模拟器上实现它，评估其性能和错误，并通过在FPGA上实现HDL和逻辑综合来评估电路面积。除了 HDL 实现之外，我们还创建了包括存储器、电源和时钟的布线，并将其制造到芯片中。

项目成果

Stochastic Iterative Approximation: Software/hardware techniques for adjusting aggressiveness of approximation

随机迭代逼近：用于调整逼近程度的软件/硬件技术

• 发表时间: 2021
• 作者: Tomoki Nakamura;Kazutaka Tomida;Shota Kohno;Hidetsugu Irie;Shuichi Sakai
• 通讯作者: Shuichi Sakai

動的近似計算プロセッサのマイクロアーキテクチャ設計とソフトコア実装

动态逼近处理器微架构设计及软核实现

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉田 智裕;中村 朋生;門本 淳一郎;入江 英嗣;坂井 修一
• 通讯作者: 坂井 修一

ユーザ視線検出を用いた効率的な動的映像デコード手法

使用用户注视检测的高效动态视频解码方法

• 发表时间: 2021
• 作者: 河野 翔太;中村 朋生;門本 淳一郎;入江 英嗣;坂井 修一
• 通讯作者: 坂井 修一

Accurate and Fast Performance Modeling of Processors with Decoupled Front-end

具有解耦前端的处理器的准确快速的性能建模

• 发表时间: 2021
• 作者: Yuya Degawa;Toru Koizumi;Tomoki Nakamura;Ryota Shioya;Junichiro Kadomoto;Hidetsugu Irie;Shuichi Sakai
• 通讯作者: Shuichi Sakai

デルタ相関を用いたLSTMベースプリフェッチャ

使用 delta 相关性的基于 LSTM 的预取器

• 发表时间: 2021
• 作者: 谷合 廣紀;中村 朋生;小泉 透;出川 祐也;入江 英嗣;坂井 修一
• 通讯作者: 坂井 修一