動的再構成型スーパースカラ (DRSS)：
研究の背景(background)
汎用マイクロプロセッサ，組み込みシステムなどにおいて高いエネルギー効率が求められる時代を迎えています． クロック周波数を半分に下げれば消費電力は半分になりますが， 実行時間は2倍になってエネルギーの総量は変りません． 「電源電圧とクロック周波数を同時に下げる」というのが主流になっている低消費電力設計技術です．が，この場合も実行時間は増えてしまいます．「使わない部分は止める」という手法も広く用いられています．が，まだ改良の余地があると考えました．
私どもは，「無用な能力は使わない」という方法を提案しています． 処理速度を落とさずに，無駄なエネルギー消費を抑えようという話です．
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構成の基本方針(basic strategy)
スーパースカラの命令発行機構の規模は調べる命令数(バッファのエントリ数)の2乗に比例するという経験則があります．動的再構成型命令発行機構DRILは
- ユーザの要求がある．
- 十分な並列性が期待できる．
という条件の両方が満たされなければ広い範囲の命令を調べず，無用な能力は使いません． 命令発行機構の能力を変化させることで低消費電力化が期待できるのではないかというのが基本的なアイデアです．
以下に命令を格納しておくバッファ数を8に揃え，同時実行可能かを調べる範囲を2，4，6の3通りに変化させた設計個々の評価結果を示します．
表から能力を下げれば消費電力の削減が期待できることが読み取れます． 命令発行機構の能力を変化させたときに同時発行可能な命令数がどのように変化するか， プログラムの性質を動的にどの程度解析可能なのかなどが今後の課題です．
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DRSS関連の文献一覧
雑誌、論文：
- 高橋隆一， 大岩 元:
"状況に埋め込まれた細粒度マイクロコンピュータ設計教育"
日本工学教育協会会誌「工学教育」， Vol.54， No.2， pp.55-61 (2006)
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国際会議：
Ryuichi TAKAHASHI and Hajime OHIWA:
"Legitimate Peripheral Participation on FPGA
for Fine-Grain Microprocessor Design Education,"...ACM,
IEEE
Proc. 2005 International Conference on
Microelectronic Systems Education， pp.99-100 (2005)
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IEEE広島支部学生シンポジウム(HISS):
- 藤岡 篤志， 神田 健太， 高橋隆一：
”高エネルギー効率動的再構成型スーパースカラ(DRSS)”
第8回IEEE広島支部学生シンポジウム論文集pp.245-246 (2006)
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