studiesにおける多重比較手法などに関する研究を行い、その研究成果を学会において発表した。再構成可能LSI用アーキテクチャの詳細の検討およびシミュレーションにより検証を行った.来年度はさらに研究を発展させてゆく。研究成果概要:本研究では、携帯情報機器に搭載することを前提として、楕円曲線暗号に特化したアーキテクチャを考案し、回路試作することを主たる目的として研究を行った。主な研究成果を以下に示す。1.暗号技術による安全性に着目した上で、ワードベースモンゴ...本研究では、携帯情報機器に搭載することを前提として、楕円曲線暗号に特化したアーキテクチャを考案し、回路試作することを主たる目的として研究を行った。主な研究成果を以下に示す。1.暗号技術による安全性に着目した上で、ワードベースモンゴメリ乗算器を設計し、それを搭載した楕円曲線暗号LSIアーキテクチャを提案した。ワードベースモンゴメリ乗算器のワード幅、個数の構成を変更可能な160ビット楕円曲線暗号LSIアーキテクチャを提案し、計算機上に実装することで評価した。動作させた場合、160ビットの暗号化を3.6msで実行可能である。既存研究との比較では、同程度の回路面積の楕円曲線暗号LSIと比較して、処理時間を16%削減できることを示した。Clockを用いた低消費電力化手法を提案した。Clockを適用し、効果的な消費電力削減を実現している。提案手法を評価するため、画像処理アプリケーションとしてJPEGエンコーダを実装し、提案アルゴリズムを適用した場合としない場合とで、各モジュールとJPEGエンコーダの消費電力と消費エネルギを比較した。Clock制御回路の面積オーバーヘッドは小さく、増加を3%までに抑えている。消費電力の大きなレジスタファイルをスレッド内に生成するスレッド分割アルゴリズムを適用することで、消費電力を最大で48%削減し、JPEGエンコーダの消費エネルギを33%削減できることを示した。研究成果概要:ヒトゲノムのDNAの全塩基配列を解読する構造解析は終わり、ゲノムの解析作業は構造解析により得られたDNA塩基配列から遺伝子の働きを解読する機能解析に移行している。機能解析の中でも、遺伝子情報からSNP(スニップ)やマイクロサテライ...ヒトゲノムのDNAの全塩基配列を解読する構造解析は終わり、ゲノムの解析作業は構造解析により得られたDNA塩基配列から遺伝子の働きを解読する機能解析に移行している。機能解析の中でも、遺伝子情報からSNP(スニップ)やマイクロサテライトといった多型情報を得て、これを基にハプロタイプやディプロタイプを遺伝統計学アルゴリズムによって求め解析し、病気等の原因となっている遺伝子を特定することは、将来行われるであろうテーラーメイド医療に必須である。DNA法が知られている。これらのアルゴリズムはいずれも膨大な時間を要するものであり、ソフトウェアによる改善だけでは実用的なものを開発するのは難しい状況である。本研究では、FPGAを用いることによって、遺伝統計学アルゴリズムを高速に実行するハードウェアシステムを構築することを主たる目的とする。このために、まず、FPGA、遺伝統計学アルゴリズム、および、CAD技術に関する調査を行った。マルチレート対応LDPC符号複号器の実装、アプリケーションプロセッサのフォワーディングユニット最適化手法、XMLをベースとしたCDFGマニピュレーションフレームワーク:CoDaMaなどに関する研究を行い、その研究成果を学会において発表した。FPGAを用いたハードウェア・アーキテクチャの詳細の検討およびシミュレーションにより検証を行った。デジタル信号処理を目的としたFPGAを用いた回路設計は、以下に示す4つの段階的な設計工程に基づいて行われている。本研究では、この4つの各設計工程にFPGAボードの製作を加えた、5つの研究テーマに関して研究を行った。デジタル信号処理を目的としたFPGAを用いた回路設計は、以下に示す4つの段階的な設計工程に基づいて行われている。本研究では、この4つの各設計工程にFPGAボードの製作を加えた、5つの研究テーマに関して研究を行った。ハードウェア/ソフトウェア協調合成では、従来、提案していた1種類のレジスタの使用を前提としたアルゴリズムを、2種類のレジスタを持った協調合成アルゴリズムに拡張するとともに、そのための並列化コンパイラを提案・構築した。これにより、演算精度を保った状態で、レイアウト面積の削減を実現することを示した。高位合成では、データフローグラフ列挙アルゴリズム、高速スケジューリング・アルゴリズム、ならびに、最適解を保証したリソースバインディングアルゴリズムを提案した。論理合成では、深さの制約値dが与えられたときに、論理の深さをdに抑え、かつ、論理ブロック数を最小化する発見的なテクノロジーマッピング・アルゴリズムを構築した。レイアウトでは、消費電力の低減を目的とした配置と概略配線アルゴリズムし、配線混雑度および実行時間は10%程度増加するが、約10%の消費電力を削減可能であることを示した。FPGAのマクロブロックを考慮して配置と概略配線を行うアルゴリズムの構築を行い、この有効性を示した。レイアウト再構成手法を提案し、追加されるLUTの割合が20%以下ならば、提案手法が有効でることを示した。FPGAボードの製作では、ディジタル信号処理アプリケーションの高速実行を目的とした動的再構成可能システムであるマルチFPGAボードを考案し、製作を行った。応用例として、JPEGエンコーダを実装した結果、計算機によるソフトウェア処理に比較して2倍の処理速度を達成した。この研究成果は日本工業新聞の取材を受け、新聞に掲載された。以上の研究成果により、デジタル信号処理用FPGAのためのCADツールの開発およびFPGAボードの製作ができ、当初の研究の目的をほぼ、はたすことができた。本研究では、ハードウェア/ソフトウェア協調合成手法、ならびに、高位合成手法に焦点をあてて研究を行った。以下では、それぞれについて概要を示す。本研究では、ハードウェア/ソフトウェア協調合成手法、ならびに、高位合成手法に焦点をあてて研究を行った。以下では、それぞれについて概要を示す。ディジタル信号処理用プロセッサを対象としたハードウェア/ソフトウェア協調合成アルゴリズムに関する研究を行った。ハードウェア/ソフトウェア協調合成とは、システムVLSI全体において、ハードウェアとして実現する部分とソフトウェアとして実現する部分を決定する問題であり、システムVLSI全体の性能、ひいては、このようなシステムVLSIを包含する機器(例えば情報携帯端末等)の価格、面積、性能を決定するものである。本研究で想定するプロセッサは、内部にアドレッシングユニット、ハードウェアルーピング機構、ハーバードアーキテクチャ等に代表される専用ハードウェアユニットを持ち、これらをどのように設計し有機的に組み合わせていくか、がプロセッサ性能を引き出す鍵となる。昨年度より、このテーマの研究を行い、ディジタルプロセッサコアを対象としたアルゴリズムの基本戦略を構築した。本年度は2種類のレジスタを持った協調合成アルゴリズムに拡張するとともに、そのために必要となる、プロセッサコアの面積・遅延見積り手法、ならびに、ハードウェア/ソフトウェア分割手法を提案し、その有効性を示した。ディジタル信号処理のハードウェアは通常、複雑なデータパスによって実現される。Language)を合成する高位合成システムを提案している。本年度は、このシステムの構成要素の1つとなる、最適解を保証するリソースバインディング手法を提案し、その有効性を示した。制御処理を主体とするハードウェアを対象とした高位合成システムの開発を行った。プロトコル処理、あるいは、暗号処理といった、ビット処理もしくは条件分岐処理から構成されるアプリケーションプログラムをターゲットとしている。提案し、その有効性を示した。本研究では、昨年度に引き続きハードウェア/ソフトウェア協調合成手法、ならびに、高位合成手法に焦点をあてて研究を行った。以下では、それぞれについて概要を示す。本研究では、昨年度に引き続きハードウェア/ソフトウェア協調合成手法、ならびに、高位合成手法に焦点をあてて研究を行った。以下では、それぞれについて概要を示す。ディジタル信号処理用プロセッサを対象としたハードウェア/ソフトウェア協調合成アルゴリズムに関する研究を行った。ハードウェア/ソフトウェア協調合成とは、システムVLSI全体において、ハードウェアとして実現する部分とソフトウェアとして実現する部分を決定する問題であり、システムVLSI全体の性能、ひいては、このようなシステムVLSIを包含する機器(例えば情報携帯端末等)の価格、面積、性能を決定するものである。本研究で想定するプロセッサは、内部にアドレッシングユニット、ハードウェアルーピング機構、ハーバードアーキテクチャ等に代表される専用ハードウェアユニットを持ち、これらをどのように設計し有機的に組み合わせていくか、がプロセッサ性能を引き出す鍵となる。一昨年度より、このテーマの研究を行っており、本年度は、ディジタル信号処理プロセッサコアを対象としたアルゴリズムにおける、プロセッサコアの面積・遅延見積り手法、ハードウェア/ソフトウェア分割手法、並列化Cコンパイラを提案し、その有効性を示した。システムレベルにおける協調合成アルゴリズムを提案した。ディジタル信号処理のハードウェアは通常、複雑なデータパスによって実現される。Language)を合成する高位合成システムを提案している。本年度は、与えたれた時間の中で最適な解を求めるリソースバインディング手法を提案し、その有効性を示した。これは、ヒューリスティックな手法と分枝限定法を組み合わせたものである。制御処理を主体とするハードウェアを対象とした高位合成システムの開発を行った。プロトコル処理、あるいは、暗号処理といった、ビット処理もしくは条件分岐処理から構成されるアプリケーションプログラムをターゲットとしている。提案し、その有効性を示した。