Implementation of a High-Speed LDPC Decoder LSI Based on a Multiple-Valued Full-Duplex Data-Transfer Technique

基于多值全双工数据传输技术的高速LDPC解码器LSI的实现

基本信息

批准号：
18300012
负责人：
HANYU Takahiro
金额：
$ 11.01万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

データ通信において優れた誤り訂正復号能力を有する方式「Low-Density Parity-Check(LDPC)復号方式」では, 1000ビット以上の復号処理において10Gbps以上の高速化と実用的な低消費電力化が望まれている. 我々は, 高速化が同期式制御の最悪遅延に律速されている点に着目し, これを解決するために, 非同期式制御の活用と, 電流モード多値回路による非同期回路の効率的実現を行った. まず, 非同期デ-タ転送の利点を最大限に活用するために, 「前後のデータの類似性が極めて高い」ことに着目したフラッティングアルゴリズム(一部のデ-タ更新だけで演算を実行)を考案し, BERにほとんど影響を与えることを確認した. また, 信号線の多値符号化に基づいた双方向同時非同期デ-タ転送方式を考案し, LDPCデコ-ダ内のデータ転送スループットの倍増化と共に, 演算ノードの稼働率を倍増させた. さらに, 具体例として, 1024ビットLDPCデコーダLSIを設計し, 従来手法による実現と比較し, 1.65倍に高性能化できることを確認すると共に, 256ビットLDPCデコ-ダLSIを90nmCMOSプロセスで試作して基本原理動作の検証を行った. このフラッティングアルゴリズムの特長を最大限に生かせる方式として, 部分パイプライン方式についても検討し, 従来困難であった10Gbpsの高速化が達成できることもシミュレーションで明らかにした. 以上の成果は, 国際ジャーナルとして著名なIEEE Transaction on VLSIに採択決定されるなど, 学術雑誌論文に8件, 学会発表42件に取りまとめた.

在“低密度平均检查（LDPC）解码方法”中，具有出色的误差校正解码功能在数据通信中，希望在解码1000位的解码处理并减少功耗时，将速度提高10Gbps或更高。我们关注以下事实：加快同步控制的最严重延迟，为了解决此问题，我们利用异步控制并实现了使用当前模式多值电路的异步电路的有效实现。首先，为了充分利用异步数据传输的优势，我们设计了一种虚张声器算法（执行仅在某些数据更新中执行），该算法的重点是以下事实：之前和之后的数据相似性非常高，并确认它几乎对BER产生了影响。我们还根据信号线的多价编码设计了双向同步数据传输方法。由于LDPC解码器中的数据传输吞吐量加倍，计算节点的利用率加倍。此外，作为一个具体的例子，设计了1024位LDPC解码器LSI，并与使用常规方法的实施进行了比较，可以证实它可以提高性能提高1.65倍，并且基本原理操作得到了使用90nmos的256位LDPC DPC DECODER LSI的原型来证实，使用90nm cmos cretifuitifuity进行了90nm cmos的操作。我们还研究了部分管道方法作为一种方法，它充分利用了这种虚张声势的算法的特征，并且还通过模拟揭示了可以实现10Gbps速度的速度，这是以前很难的。上述结果汇编为八篇学术期刊文章和42个学术会议演讲。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Asynchronous Peer-to-Peer Simplex/Duplex-Compatible Communication System Using a One-Phase Signaling Scheme

使用单相信令方案的异步点对点单工/双工兼容通信系统

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Takahashi;K. Mizusawa;and T. Hanyu
通讯作者：
and T. Hanyu

次世代VLSI向き多値回路の系統的設計

下一代VLSI多级电路的系统设计

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
夏井雅典;羽生貴弘
通讯作者：
羽生貴弘

Highly Reliable Multiple-Valued Current-Mode Comparator Based on Active-Load Dual-Rail Operation

基于有源负载双轨运行的高可靠性多值电流模式比较器

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
IEICE Trans. Electron Vol.E91-C, No.4
影响因子：
0
作者：
A. Funaki;Y. Waizumi;H. Tsunoda;Y. Nemoto;Ichiro Satoh;M. Miura and T. Hanyu
通讯作者：
M. Miura and T. Hanyu

多値電流モード非同期データ転送方式に基づくLDPCデコーダLSIの実現

基于多值电流模式异步数据传输方法的LDPC译码器LSI的实现

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
電子情報通信学会総合大会講演論文集 C12-8(CD-ROM)
影响因子：
0
作者：
T. Funazaki;N. Onizawa;A. Matsumoto;T. Hanyu;N. Onizawa;N. Onizawa;永井亮;Y. Otake;鬼沢直哉;Naoya Onizawa;鬼沢直哉
通讯作者：
鬼沢直哉

Systematic Design and Verification of Binary/Multiple-Valued Fused Logic Circuits

二值/多值融合逻辑电路的系统设计与验证