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第15回 FPGA/PLD Design Conference

ユーザ・プレゼンテーション

ユーザ・プレゼンテーションは、FPGA/PLDに関する各種設計事例、実アプリケーションの紹介、および、設計ノウハウに重きをおいた発表を行います。活発なディスカッションの場として開催します。

プレゼンテーション
日時 1月24日(木) 15:30〜17:00
場所 アネックスホールF202
聴講 無料
ポスター展示
場所 展示会場内 [小間番号306]
FPGAを用いた「汎用CPUコア+コプロセッサ」の開発事例
森 義一 氏 [(株)沖ネットワークエルエスアイ デザイン本部]

最近、汎用CPUコアがFPGAで利用可能になりました。この結果、汎用CPUコアにコプロセッサを開発し、独自の命令及び機能拡張を実現することが極めて容易になりました。また、そのFPGA化により、コプロセッサ方式の探索や事前に評価ボード上で充分な論理検証、ソフト開発・デバッグを行うことで、コプロセッサを少ないリスクでCPUコアと共にASIC化を実現できるなど、今後のCPUコア内蔵ASICへのアクセラレータ実現の可能性を拡げるものでもあります。今回、汎用CPUコア向けに演算機能を拡張したコプロセッサを開発し、CPUコアとコプロセッサを単一のFPGAに実現した。本発表では、コプロセッサの開発にあたり、特にCPUコアとのインタフェース、及び設計フロー、そしてFPGAを実装してのボード上でのデバッグ手法について使用経験を踏まえ報告します。
FPGAを用いたオンチップネットワーク型確率モデル生化学シミュレータの実装と評価
吉見 真聡 氏、西川 由理 氏、長名 保範 氏、船橋 啓 氏 [慶應義塾大学]
広井 賀子 氏 [EMBL-EBI]
柴田 裕一郎 氏、山田 英樹 氏 [長崎大学]
北野 宏明 氏 [科学技術振興機構]
天野 英晴 氏 [慶應義塾大学]


本発表では、FPGA上に高スループットな確率モデル生化学シミュレータを構築するための回路構造を提案します。また、著者らが開発しているPCI 接続型FPGAカードReCSiP3-boardを紹介し、搭載FPGAを対象とした面積および性能評価について述べます。提案する回路は、アルゴリズムをモジュラーな構造の部分回路に分割し、部分回路間がデータ通信網で接続される構造を持ちます。ネットワーク上に複数配置されたスレッド回路が任意のタイミングでデータパケットを演算回路に送出することで計算が実行され、データ駆動型のマルチスレッド実行により、スループットの向上を図る。3種類の接続網について面積、動作周波数を測定した結果、Xeon 3.20GHzでの実行と比べ、約3.6倍のスループットが得られました。大きな高速化は得られなかったものの、従来の実装に比べ、スケーラビリティに関して有利であることがわかり、FPGAを用いた性能向上の見込みが得られました。
組込みハードウェア用モデルコンパイラの開発
並木 滋 氏 [東海大学大学院 工学研究科情報通信制御システム工学専攻]
清水 尚彦 氏 [東海大学 情報理工学部ソフトウェア開発工学科 教授]


近年、半導体技術の発展により高性能・高機能な組込みシステムが開発されており、組込みハードウェアに多くの要求があるのが現状です。また、それに加えて開発期間の設定が短縮されています。しかし、組込みハードウェア分野では統一したモデルはおろか、統一した仕様記述も確立されていません。また、仕様記述からの手作業によるコーディングによってコード生成されており、開発に対応することが難しくなってきています。本研究ではそうした問題解決策の一つとして、組込みハードウェア開発にモデルベース開発を適用させるための組込みハードウェア用モデルコンパイラの開発を行います。最終的には生成したコードをFPGAに実装し、従来技術との比較・検討を行います。