高信頼化と低消費電力化の両立を目的とした環境適応型プロセッサに関する研究

环境自适应处理器研究，旨在实现高可靠性和低功耗

• 批准号: 17680005
• 负责人: 井上 弘士
• 金额: $ 17.06万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17680005/
• 关键词: マイクロプロセッサ; 低消費電力; 信頼性; 動的最適化; マイクロ・アーキテクチャ

今年度は、これまでに考案したプロセッサ・アーキテクチャならびにメモリ・アーキテクチャの定量的評価を実施した。また、システム動作環境に適応することで無駄な消費エネルギー消費を回避する新しいメモリ構成法を考案した。具体的には、以下の研究課題に取り組んだ。・カスタム命令実行に基づく高信頼/低消費エネルギー・プロセッサの評価:平成18年度に考案した「カスタム命令実行によるプロセッサの高性能化」を基本とし、提案方式の消費エネルギー削減効果を明らかにした。また、プロセッサ構成要素へのアクセス頻度を削減可能であり、これに基づく信頼性の向上も期待できることが分かった。・高信頼/低消費リークエネルギー・キャッシュの高性能化:これまでに提案している電源電圧の供給停止に基づく高信頼/低消費エネルギー・キャッシュの性能オーバヘッド低減方式を評価した。その結果、提案方式により、高い信頼性の確保、リーク消費電力、ならびに、性能低下の隠蔽といった要求を同時に満足可能であることが明らかになった。・環境適応型低消費エネルギー・キャッシュの考案と評価:今年度、動作環境におうじてキャッシュサイズを適応的に調節することで、キャッシュの消費エネルギーを削減できる新しいアーキテクチャを考案した。また、その評価を行い、提案方式の有効性を明らかにした。これに加え、メモリ内の複数ビットにおいて同時にエラーが発生する状況を想定し、これらのエラー検出ならびに訂正を可能にしつつ、信頼性向上において発生する消費エネルギー・オーバヘッドを低減する新しいメモリ構成法を考案し、その有効性を示した。また、国内外の会議において上記の研究成果を報告した。

今年，我们对迄今为止设计的处理器架构和内存架构进行了定量评估。我们还设计了一种新的内存配置方法，通过适应系统运行环境来避免浪费能源。具体来说，我们研究了以下研究问题。・基于自定义指令执行的高可靠性/低能耗处理器的评估：基于2006年制定的“通过自定义指令执行提高处理器性能”，我们​​阐明了该方法的能耗降低效果。还发现可以降低对处理器组件的访问频率，并且基于此有望提高可靠性。・提高高可靠/低能耗泄漏能量缓存的性能：我们评估了迄今为止提出的基于停止电源电压供应的高可靠/低能耗缓存的性能开销降低方法。结果表明，该方法能够同时满足保证高可靠性、降低泄漏功耗和隐藏性能下降的要求。 - 环境自适应低能耗缓存的设计和评估：今年，我们设计了一种新的架构，可以通过根据运行环境自适应调整缓存大小来降低缓存能耗。我们还进行了评估并阐明了所提出方法的有效性。此外，假设存储器中的多个位同时发生错误，我们设计了一种新的存储器配置方法，可以检测和纠正这些错误，同时减少可能发生的能耗和开销，以提高可靠性，并证明了其效果。效力。我们也在国内外会议上报道了上述研究成果。

项目成果

Supporting A Dynamic Program Signature: An Intrusion Detection Framework for Microprcessors

支持动态程序签名：微处理器的入侵检测框架

• 发表时间: 2006
• 期刊: IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems
• 作者: H. Noori;M. Goudarzi;K. Inoue;and K. Murakami;K. Inoue;K. Inoue;K. Inoue
• 通讯作者: K. Inoue

Performance Optimization for Low-Leakage Caches based on Sleep-Line Access Density

基于休眠线访问密度的低泄漏缓存性能优化

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc.of the Workshop on 4th Workshop on Optimizations for DSP and Embedded Systems (掲載決定)
• 作者: Reiko Komiya;Koji Inoue;and Kazuaki Murakami
• 通讯作者: and Kazuaki Murakami

Improved Policies for Drowsy Caches in Embedded Processors

嵌入式处理器中昏昏欲睡缓存的改进策略

• 发表时间: 2008
• 作者: J;Zushi・G;Zeng・H;Tomiyama・H;Takada・K;Inoue
• 通讯作者: Inoue

A RECONFIGURABLE FUNCTIONAL UNIT FOR AN ADAPTIVE DYNAMIC EXTENSIBLE PROCESSOR

自适应动态可扩展处理器的可重构功能单元

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. of 2006 International Conference on Field Programmable Logic and Applications(FPL 2006)
• 作者: K. Hamid Noori;et. al.
• 通讯作者: et. al.

The Effect of Temperature on Cache Size Tuning for Low Energy Embedded Systems

温度对低能耗嵌入式系统缓存大小调整的影响

• 发表时间: 2007
• 期刊: The 17th ACM Great Lakes Symposium on VLSI
• 作者: H. Noori;M. Goudarzi;K. Inoue;and K. Murakami
• 通讯作者: and K. Murakami