マルチコア、ネットワーク・オン・チップのもたらすもの
複雑化による落とし穴と性能・機能・ディペンダビリティ向上のチャンス
戦略的創造研究推進事業
「ディペンダブルVLSIシステムの基盤技術」
ディペンダブルネットワークオンチップ
プラットフォームの構築
研究代表者
米田友洋（国立情報学研究所）
マルチコア、ネットワーク・オン・チップ
Š さまざまな利点
„
普及は必至
Š 問題点、解決すべき点
„
設計上の問題
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z
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性能に与えるオーバーヘッド
ディペンダビリティの向上
メモリの扱い
使う側の問題
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アプリケーションの選定
タスクの分割・割り当て
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性能オーバヘッドの削減
パケットの構成
ルータでの処理時間
同期式実現１ （1サイクルルータ）
クロックサイクル
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3
性能オーバヘッドの削減
クロックサイクル
同期式実現２
（4サイクルルータ）
非同期式実現
（3サイクルルータ）
ハンドシェークオーバヘッド
z
レイテンシの削減
（フリット長が長くなるほど
顕著になる）
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通信路を早く解放
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ハンドシェークオーバヘッド
Š ２相式によりオーバヘッドの最小化
„
„
信号線の変化（０→１，１→０）を利用
RZ(Return to Zero) オーバヘッドなし
Š 通信路にはさらに符号化方式を採用
„
„
„
遅延の大小によらず正常動作
固定故障：検出可能性あり
トランジェント故障：耐性あり
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ディペンダビリティの向上
Š 多くある資源を有効活用
多重実行や予備への切り替え
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管理・制御が複雑
資源の無駄が多い
自律的制御による方式
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z
非同期式ハンドシェーク的なフロー制御・タスク割り当てにより実現
可能
データドリブン処理の場合
Š （例）データ入力部が、（CPU)コアの健康度に応じてデータを投げ分ける
‡
故障の発生や劣化を検出する必要あり
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ディペンダビリティの向上
Š 一つの試み
„
„
演算器の２線符号化
完了信号と停止可能クロック方式
z
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„
劣化が生じても結果は正しい・劣化の検出可能
各種故障の検出可能性・耐性
V850Eに組み込み動作を確認
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停止可能クロック発生器
clk
run
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２線式演算器
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試作
Hardware Accel.
ルータ
ルータ
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