研究業績 on 次世代コンピューティング研究室

平成25年度学術研究振興資金に山下先生提案の研究が採択

Wed, 15 May 2013 16:43:46 +0900

日本私立学校振興・共済事業団　平成25年度学術研究振興資金にゲル先生提案の研究が採択されました。みなさん、今年も頑張って研究をしましょう！研究はみなさんの財産です！ http://www.shigaku.go.jp/files/s_sikin_saitakukenkyu252.pdf

2013年度ひらめきときめきサイエンス

Sat, 20 Apr 2013 16:42:27 +0900

日本学術振興会の「ひらめきときめきサイエンス」に今年もNGC研主催で行う量子暗号のプログラムが採択されました。8月2日に高校生と楽しく勉強する予定です。趣味と実益を兼ねて、高校生と量子暗号の勉強をしましょう（TA募集中！） http://www.jsps.go.jp/hirameki/

Dependable(HLS＋Hardware)党の紹介ページ

Mon, 01 Apr 2013 13:48:23 +0900

HLS(High Level Synthesys)党

テーマ1:Dependable HLS

近年、計算機システムには、トランジスタのばらつきによる歩留まりや信頼性の低下、宇宙線により半導体のメモリが反転するソフトエラーなどの問題がある。そのため、故障に強い計算機システムを設計する必要がある。そこで我々は、Dependableな、耐故障性の高いHLS手法を目指す。

テーマ2:ECO HLS

近年のSoC (System on　a Chip)の処理速度の向上には目を見張るものがある。しかし、その性能の向上にも拘らず、SoC開発は激しい競争の中にあるため、それらの開発期間はむしろ短縮化傾向にある。そのため、開発期間の短さに起因した、開発の最終段階での仕様変更やバグ修正などの増加が問題となっている。これらの機能変更をECO (Engineering Changing Order)と呼ぶ。我がHLS党では、HLSによるハードウェア製造後の、ECO手法についても扱う。

図:ソフトエラーが発生する様子

HLS党の公約：こんなことを目指します。

・新しい故障や製造誤りも考慮に入れたハードウェアの設計。・エラー耐性を考慮した高位合成の技術を向上させる。高位合成…本来ハードウェアを設計する際に用いるVerilog-HDLなどのRTL(データ転送レベル)記述ではなく、Cなどの動作記述で回路を設計するための技術。これにより設計の抽象度が上昇し、設計時間、設計記述量が大幅に減少する。またシミュレーション時間も早くなる。

こんな研究テーマが考えられます

①耐故障ハードウェアの設計手法の研究

②エラー耐性を考慮した高位合成の研究

卒業研究ではこんなことをしました

テーマ１：Dependable HLS

エラー耐性を考慮した高位合成を行うために、回路内のモジュールの三重化を行う。しかし、全てのモジュールを三重化してしまえば、回路面積が肥大化してしまう。与えられた面積制約の中で、どのモジュールを三重化すれば最も信頼性を向上できるのかを整数線形計画法を用いて考える。

卒論タイトル：整数線形計画法による面積制約を考慮した耐故障データパス生成手法

大気中の中性子が回路に衝突することで，回路内の値が反転することをソフトエラーと呼ぶ．回路でソフトエラーが発生しても正しい値を出力するように，高位合成後のデータパスを耐故障化しなければならない．耐故障化手法の一つに，モジュール三重化というものがあるが，この手法はデータパスの実装面積を増大させるという問題があり，実装面積を抑えるためには，三重化を行うモジュールを限定しなければならない．本論文では，整数線形計画法を用いることにより，回路の実装面積と故障率のトレードオフを考慮したモジュール三重化を行う手法について提案する．実験の結果，本論文で使用したベンチマーク程度の回路規模であれば，数秒で最適解が導き出せることが分かった．

テーマ2:ECO HLS

パッチャブルアクセラレータは処理性能及び電力効率の損失を抑えつつ、製造後の仕様変更やバグ修正を可能とするハードウェアである。しかし、従来のパッチャブルアクセラレータは、仕様変更やバグ修正に対応する際にメモリを過剰に消費してしまうことがある。そこでデータパス中の必要な個所に冗長な結線を追加することで、仕様変更やバグ修正時に必要となるメモリの使用量の削減できるのかを整数線形計画法を用いて考える。

卒論タイトル:パッチャブルアクセラレータにおける機能修正に最適な冗長結線の追加手法

近年，半導体チップの処理の高速化と省電力化のために，半導体チップ中に含まれるアクセラレータと呼ばれるハードウェアの数が増加している．その一方で，その開発期間は短縮化傾向にある．そして，十分な開発期間を与えられないことにより，仕様変更やバグ修正の頻度は増加している．半導体チップ製造後に機能修正の必要性が生じた場合，半導体チップを再製造しなければならず，結果として莫大な再製造コストがかかってしまう．そこで，製造後の機能修正を可能とする手法に注目が集まっている．製造後の機能修正を可能とするために，制御回路を部分的にプログラマブルにするパッチャブルアクセラレータという手法が提案された．この手法では，結線論理で実現された制御回路の一部にパッチを当てることで機能修正を可能にしている．パッチャブルアクセラレータは従来のプログラマブルアクセラレータと比較すると, 実装面積および電力効率において大きな改善が見られる．しかしながら，パッチャブルアクセラレータは与えられた機能修正に対応できない場合があり，また，メモリの使用量には改善の余地がある．そこで本研究では，パッチャブルアクセラレータのプログラマビリティを向上させるために，与えられた回路の適切な箇所に冗長結線を追加する手法を提案する．整数線形計画法を用いて実装した本提案手法では，追加した冗長結線本数とパッチャブルアクセラレータのプログラマビリティのトレードオフを取ることが可能である．実験の結果，本稿が用いたベンチマーク程度の回路規模であれば，数秒で最適解を導き出せることがわかった．

Hardware党とは

ほとんどのシステムは専用のプロセッサを用いることで高速化・省電力化が図れます。 Hardware党では、その名の通り高速・省電力なハードウェアの設計を研究の主目的としています。研究分野が広大で、現在は主に画像処理プロセッサの研究を行っております。

RSFQ党紹介ページ

Mon, 01 Apr 2013 13:25:27 +0900

RSFQ党とは？

近年発展しつつある、RSFQ論理回路に関する研究を行っています。 RSFQ論理回路は、多段に接続された超伝導ループの中の磁束を転送していくことによって情報の伝達、演算を行う論理回路である。隣り合う2つの超伝導ループには1つのジョセフソン接合が共有されており、磁束は接合を通過して転送されていく。この時、接合の両端に電圧パルスが発生することから、RSFQ論理回路は電圧パルスの有無を論理状態の"0"、“1"に対応させる回路とみなすこともできる。第2図はRSFQ論理回路の電圧波形である。まず回路全体に電圧パルスからなる周期的なクロックを導入する。クロックパルスとクロックパルスの間の時間がデータの待ちうけ時間であり、この間にデータパルスが到着すれば"1"の入力、到着しなければ"0"の入力とみなす。詳しくは　↓　 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%83%A7%E3%82%BB%E3%83%95%E3%82%BD%E3%83%B3%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%BF このような次世代の超高速計算機の設計方法に関する研究を2013年度から始めることになりました。

国立情報学研究所に山下先生提案の研究が採択

Fri, 15 Mar 2013 16:38:28 +0900

国立情報学研究所の平成25年度共同研究に山下先生の提案の研究が採択されました。みなさん、研究を頑張りましょう！！！ http://www.nii.ac.jp/kenkyou/files/b/1234/kyoudoukenkyu_ichiran/h25_ichiran.pdf

共同研究をしているNational Cheng Kung Univ. のTsung-Yi Ho先生とのうち合わせ

Fri, 08 Mar 2013 16:36:17 +0900

2月27～3月1日にかけて、チュンさんとゲル先生が、共同研究をしているNational Cheng Kung Univ. のTsung-Yi Ho先生とのうち合わせに台湾の台南市にいきました。Ho先生の大学やそのまわりもいろいろ見てきました。とてもいいところなのでもう一度機会があったらいきたいと思いますので、行きたいかたは、ぜひBiochip党に入党を（山下先生談）。

Asia and South Pacific Design Automation Conference

Fri, 01 Feb 2013 16:26:37 +0900

1月22日～25日に横浜で行われたAsia and South Pacific Design Automation Conference でチュンさんが研究発表を行いました。学部生とは思えない発表で、その発表内容と発表に聞いていた山下先生を含めた会場の人たちは感動を覚えました。みなさんもぜひ英語を勉強してチュンさんレベルでの英語での発表をできるようになりましょう！！また、我が研究室の卒業生であるユリさんが会社からの研究発表を別のセッションで行っていました。それもあって、会議の後にユリさんとの飲み会もしました。ユリさんと会うことが久しぶりなこともあり、夜遅くまでいろいろ語り合いました。先輩とのこういう飲み会はいいものですね。

IEEEで脇坂さんが発表！

Wed, 19 Dec 2012 16:11:37 +0900

12月9日～12日に行われたIEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems で、次世代コンピューティング研究室のリラックマこと脇坂さんが研究発表を行いました。発表は、脇坂さんの落ち着いた口調で行われ、発表の仕方が上手なこともあり聞いていた人たちは聞き入っていました。噂によると、脇坂さんの後ろにはリラックマが見えたとか見えなかったとか(笑) 脇坂さんは発表を立派にこなした後、癒しを求める観光も頑張られました。脇坂さんが行く先々では、彼のリラックマ効果もあり、その土地土地でリラックマという言葉も流行ったそうです(笑) この発表は海外で行われており、この発表を境に次世代コンピューティング研究室では英語力を高める人たちも増えました。みなさん、脇坂さんに続いて英語で論文を書き海外に旅立ちましょう！！ http://www.ieee.org/conferences_events/conferences/conferencedetails/index.html?Conf_ID=20368

松尾さんがデザインガイア２０１２で発表

Mon, 26 Nov 2012 16:50:31 +0900

11月26日、九州大学で情報系の学会デザインガイア2012が開かれました。この学会に修士2回生の松尾さんが参加し、研究内容の発表を行いました。

組込み総合技術展：Embedded Technology 2012 で発表！

Fri, 23 Nov 2012 15:56:15 +0900

11月14～16日に横浜で行われた組込み総合技術展：Embedded Technology 2012 で、B4の住大さんが研究室で研究しているPPCについて立命館大学の出展ブースで紹介をしました。住大さんは、来てくだっさったお客様に真摯に対応していました。その甲斐もあり、いろいろな方が見に来てくれました。また、立命館大学からは3つの研究室が出展をしていました。

青木さんが4th Asian Joint Workshop on ITで表彰されました

Sat, 27 Oct 2012 16:44:56 +0900

10月27～28日に立命館大学で 4th Asian Joint Workshop on IT が開かれました。立命館大学が中国の大連理工大学と共同で開催する研究発表会です。研究内容のポスターを英語で作成し、英語で発表を行うという内容です。このイベントに修士2回生の青木さんが参加し、優秀なプレゼンターとして表彰を受けました。

伊藤さんが情報処理学会で発表

Fri, 21 Sep 2012 12:34:49 +0900

2012年9月21日、大阪中乃島で開かれた情報処理学会関西支部大会で、修士1回生の伊藤さんが研究内容の発表を行いました。伊藤さんはこの発表について、「がんばりました。」と目に涙を浮かべてコメントしました。写真のぶれ方からも、いかに過酷な発表会であったかが容易に想像できますね。

ひらめきときめきサイエンス2012

Fri, 03 Aug 2012 15:49:34 +0900

２０１２年８月３日、研究室と実験室を利用して、高校生に向けたイベント「ひらめきときめきサイエンス」が行われました。山下教授が中心となって、高校生に量子のしくみと量子暗号について授業を行い、実験を通して次世代の暗号形式を学んでもらいました。イベント内容の詳細は下記リンク先にあります。 http://www.jsps.go.jp/hirameki/ 量子や暗号についてだけではなく、人生についても学ぶことのできた半日間でした。

青木さんコンピュテーション研究会で発表

Tue, 29 May 2012 13:40:22 +0900

M2の青木さんが、4月27日(金) に大阪府立大で行われたコンピュテーション研究会で研究発表をしました。

ゲル先生が国立情報学研究所の客員教授に！

Sun, 29 Apr 2012 13:25:39 +0900

山下先生が2012年4月より、国立情報学研究所/National Institute of Informatics の客員教授に就任されました。

日本学術振興会の「ひらめきときめきサイエンス」内定

Mon, 02 Apr 2012 13:30:14 +0900

日本学術振興会の「ひらめきときめきサイエンス」に今年も内定しました。夏休みに趣味と実益を兼ねて、高校生と量子暗号の勉強をしましょう！

山下先生に稲盛財団研究助成贈呈が決定

Thu, 29 Mar 2012 13:33:22 +0900

平成24年度（2012）稲盛財団研究助成が山下先生の研究に贈呈されることが決定しました。10倍ほどの厳しい競争を勝ち取ったらしいです。

ICPCアジア地区大会に伊藤さん・青木さんが出場

Mon, 20 Feb 2012 16:53:34 +0900

2011年11月12日（土）～14日（月）に、ACM\ICPC(ACM国際大学対抗プログラミングコンテスト)のアジア地区大会が行われました。 4回生の伊藤さん、修士1回生の青木さんがチーム"R……2D"として出場し、チーム別10位に入賞しました。

Tsung-Yi Ho, National Cheng Kung University

Fri, 20 Jan 2012 00:00:01 +0900

台湾のGrC2011で青木さんが発表

Mon, 21 Nov 2011 15:14:51 +0900

修士１回生の青木さんが台湾，高雄市で開催された　The 2011 IEEE International Conference on Granular Computing（GrC2011）　にて発表しました。 11/07～11/11まで山下教授と共に台湾に滞在していました。はじめての海外発表で緊張しましたが、よい勉強になりました。その写真の一部を以下に掲載します。

情報処理学会関西支部大会で浜地さん発表

Tue, 11 Oct 2011 23:51:41 +0900

9月22日の情報処理学会関西支部大会にて，浜地さんが発表しました．初めての外部発表でしたが，とても上手なプレゼンをしていたと，同セッションに参加された別研究室の先生が関心していたそうです．残念ながら学生奨励賞は逃してしまいましたが，今後の研究に弾みがついたようです．

DAシンポジウムで鶴田さん発表

Fri, 07 Oct 2011 23:33:11 +0900

8月31日～9月1日に修士1回生の鶴田君が，下呂の水明館で行われたDAシンポジウムで発表してきました．大会場での発表で少し緊張していたみたいですが，時間内に発表を終えることができ，質疑応答も無事こなせたようです．

松尾さんがRitsumeikan University IEEE Student Branch English Presentation Competition 2011でExcellent Awardを受賞

Fri, 07 Oct 2011 14:40:47 +0900

10月7日に立命館大学で開催されたRitsumeikan University IEEE Student Branch English Presentation Competition 2011で松尾さんがExcellent Awardを受賞しました。

ひらめきときめきサイエンス2011

Fri, 12 Aug 2011 12:47:58 +0900

8月6日に、Quantum党や別研究室の学生が量子暗号の仕組みについて発表しました。聴講に来てくれた約20名の高校生たちは、皆熱心に量子の仕組みを学んでいました。ビット送信の実験が上手く行かなかったのが心残りでしたが、教える立場を学ぶいい体験になりました。

ベルギーで松尾さん発表

Wed, 10 Aug 2011 16:57:43 +0900

7月5日に松尾さんがベルギーのゲント大学で行われたReversible Computation 2011で発表してきました。質問にもちゃんと英語で答えたそうです。

Jason Anderson, University of Toronto

Fri, 29 Jul 2011 00:00:59 +0900

青木さん，北の大地で発表

Tue, 14 Jun 2011 22:32:23 +0900

6月11日青木さんが，北海道大で行われたERATOワークショップで発表をしました．後ろ姿だけですが，ポスターで熱く討論されたようです．天気のせいでジンパは残念ながら外でできなかったようです．また，次にいく機会もあると思うので，次回はてるてる坊主を作ってください．

山下先生が丸文財団・丸文学術賞を受賞

Sun, 24 Apr 2011 19:02:10 +0900

2011年3月15日山下先生が丸文財団・丸文学術賞を受賞しました. リンク

2011年度学内プロジェクト内定

Thu, 14 Apr 2011 23:05:02 +0900

理工の冨山先生，谷口先生と共同の学内プロジェクト：「故障に強いLSI設計プロジェクト」が採用されました．バリバリ研究していきましょう．

2011年度NIIとの共同研究が内定

Thu, 14 Apr 2011 22:46:31 +0900

国立情報学研究所の根本教授との公募型共同研究が内定しました．量子回路設計関係ですが，バリバリプログラム開発をやりましょう！

科研費の内定

Thu, 14 Apr 2011 22:37:06 +0900

2011年度から4年間，国の科研費が内定しました．研究費があるので，バリバリ研究していきましょう．

山下先生が情報処理学会・山下記念賞を受賞

Thu, 03 Mar 2011 07:18:23 +0900

2011年3月3日山下先生が情報処理学会・山下記念賞を受賞しました. リンク

IEEE English Presentation Competitionで青木さん、松尾さんが発表

Sat, 01 Jan 2011 13:17:35 +0900

修士１回生の青木さんと松尾さんが　IEEE English Presentation Competition　にて発表しました。 2011/10/07に立命館大学BKCにて開催されたイベントで、英語でプレゼンテーション大会を行います。その中で松尾さんはExcellent Awardを受賞しました。その写真の一部を以下に掲載します。

SASIMI2010 Best Paper

Mon, 18 Oct 2010 22:55:16 +0900

ゲル山下先生が，SASIMI2010でBest Paper Awardを受賞されました．

Byung-Soo Choi, Ewha Womans University

Tue, 27 Jul 2010 00:00:39 +0900

研究業績 on 次世代コンピューティング研究室

平成25年度学術研究振興資金に山下先生提案の研究が採択

2013年度ひらめきときめきサイエンス

Dependable(HLS＋Hardware)党の紹介ページ

HLS(High Level Synthesys)党

テーマ1:Dependable HLS

テーマ2:ECO HLS

HLS党の公約：こんなことを目指します。

こんな研究テーマが考えられます

①耐故障ハードウェアの設計手法の研究

②エラー耐性を考慮した高位合成の研究

卒業研究ではこんなことをしました

テーマ１：Dependable HLS

卒論タイトル：整数線形計画法による面積制約を考慮した耐故障データパス生成手法

テーマ2:ECO HLS

卒論タイトル:パッチャブルアクセラレータにおける機能修正に最適な冗長結線の追加手法

Hardware党とは

RSFQ党紹介ページ

RSFQ党とは？

国立情報学研究所に山下先生提案の研究が採択

共同研究をしているNational Cheng Kung Univ. のTsung-Yi Ho先生とのうち合わせ

Asia and South Pacific Design Automation Conference

IEEEで脇坂さんが発表！

松尾さんがデザインガイア２０１２で発表

組込み総合技術展：Embedded Technology 2012 で発表！

青木さんが4th Asian Joint Workshop on ITで表彰されました

伊藤さんが情報処理学会で発表

ひらめきときめきサイエンス2012

青木さんコンピュテーション研究会で発表

ゲル先生が国立情報学研究所の客員教授に！

日本学術振興会の「ひらめきときめき サイエンス」内定

山下先生に稲盛財団研究助成贈呈が決定

ICPCアジア地区大会に伊藤さん・青木さんが出場

Tsung-Yi Ho, National Cheng Kung University

台湾のGrC2011で青木さんが発表

情報処理学会関西支部大会で浜地さん発表

DAシンポジウムで鶴田さん発表

松尾さんがRitsumeikan University IEEE Student Branch English Presentation Competition 2011でExcellent Awardを受賞

ひらめきときめきサイエンス2011

ベルギーで松尾さん発表

Jason Anderson, University of Toronto

青木さん，北の大地で発表

山下先生が丸文財団・丸文学術賞を受賞

2011年度学内プロジェクト内定

2011年度NIIとの共同研究が内定

科研費の内定

山下先生が情報処理学会・山下記念賞を受賞

IEEE English Presentation Competitionで青木さん、松尾さんが発表

SASIMI2010 Best Paper

Byung-Soo Choi, Ewha Womans University

日本学術振興会の「ひらめきときめきサイエンス」内定