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ランダムなネットワークトポロジのためのラック配置最適化 CiNiiでみる

著者名:
藤原 一毅  鯉渕 道紘 

抄録:
スーパーコンピュータの大規模化が進むにつれ,通信遅延がメニーコア並列アプリケーションの性能に及ぼす影響が大きくなってきている.そのため,スーパーコンピュータでは高次元スイッチを用いた低遅延トポロジの活用が重要となりつつある.我々のこれまでの研究により,スイッチ間にランダムにリンクを接続したトポロジが低遅延性の点で優れていることが分かったが,ハイパーキューブなどの規則性を持つトポロジと比べてレイアウトの配線が長くなる問題があった.本研究では,(1)ランダムなショートカットリンクの生成時に多少の偏りを持たせ,(2)ラックレイアウトをモデル化して最適化問題として解くことにより,遅延を維持したまま配線長を最大38%削減できたことを報告する.

出版年月日:
2012-07-26 , 
巻:
112 , 
号:
173 , 
ページ:
97-102 , 
ISSN:
09135685

グラフ後方依存への重み付けによるマルチコアタスク配置手法 CiNiiでみる

著者名:
鈴木 紀章  久村 孝寛  中村 祐一 

抄録:
本稿では,AMP方式におけるマルチコアタスク配置の一手法を提案する.本手法はクリティカルな依存となりやすいタスクグラフ後方の依存に重みを設定し,この依存に関連するタスクが同一コアに配置されるよう構成することで,制御系アプリケーションのタスクセットのデュアルコア配置問題における,依存待ちによるコアアイドル時間を削減する配置が可能となった.本手法を,タスク数が約20, 30, 40個からなるタスクセットそれぞれ50個に適用した結果,コア間依存数を最小化する配置手法と比較して,依存待ちによるコアアイドル時間を19.5%削減する配置を実現した.

出版年月日:
2012-02-24 , 
巻:
111 , 
号:
461 , 
ページ:
97-102 , 
ISSN:
09135685

Pipelined multithreading with clustered communication on commodity multi-core processors (コンピュータシステム) CiNiiでみる

著者名:
Zhang Yuanming  Ootsu Kanemitsu  Yokota Takashi  BABA Takanobu 

抄録:
Recently proposed pipelined multithreading (PMT) techniques have shown great applicability to parallelizing general programs on multi-core processors. However, significant inter-core communication overheads limit the potential performance and prevent the commercial use. To handle this problem, this paper proposes a novel clustered pipelined multithreading (CPMT) technique, which utilizes a clustered communication mechanism to minimize the communication overheads from the average standpoint. We quantitatively demonstrate the CPMT performance can be improved through reducing average communication overheads and show its performance characteristics. The CPMT technique is evaluated on the AMD Phenom four-core processor, and experimental results show this technique has achieved speedup ranging from 116.8% to 219.8% on some typical SPEC CPU 2000 benchmark loops.

出版年月日:
2009-07-28 , 
巻:
109 , 
号:
168 , 
ページ:
97-102 , 
ISSN:
09135685

ヘテロ並列環境のための省電力タスクスケジューリング CiNiiでみる

著者名:
浜野 智明  遠藤 敏夫  松岡 聡 

抄録:
ClearSpeed等のアクセラレータや本来画像処理のためのデバイスであるGPUは,汎用CPUにくらべて用途は数値演算などに特化される一方,より高い価格性能比・電力性能比を実現する.そこで近年,スパコンやクラスタにそのようなアクセラレータを搭載する手法が関心を集めている.このようなシステムにおいてシステム全体の電力性能および速度性能の最適化を行うためには,以下が必要と考えられる.各タスクが汎用CPUとアクセラレータの双方で自由に実行できることと,エネルギー効率を考慮したタスクスケジューリング手法である.我々は前者が実現されているという仮定のもとでヘテロ型クラスタシステムのモデル化を行った.その上でタスクの性質を考慮するスケジューリング手法の提案を行い,シミュレーションによる評価を行った.

出版年月日:
2008-08-05 , 
巻:
108 , 
号:
180 , 
ページ:
97-102 , 
ISSN:
09135685

A realization of RPC in embedded component systems (コンピュータシステム・組込技術とネットワークに関するワークショップETNET2008) CiNiiでみる

著者名:
Azumi Takuya  Oyama Hiroshi  Takada Hiroaki 

抄録:
This paper presents a Remote Procedure Call (RFC) channel in an embedded component system. The RPC channel is one of the components used in our component framework to facilitate the transparency of connected components in embedded systems. By supporting the RPC channel, it is possible to reuse the same component without modification on different communication mechanisms, including different task communications on the same or different processors and on networks. In addition, a memory allocator component and new keywords of a component description are provided. The effectiveness of our work is demonstrated.

出版年月日:
2008-03-20 , 
巻:
107 , 
号:
558 , 
ページ:
97-102 , 
ISSN:
09135685

組込用リアルタイムプロセッサ開発計画 CiNiiでみる

著者名:
関山 守  須崎 有康  戸田 賢二 

抄録:
組み込み機器に於いて、実時間Linuxを高速かつ低オーバヘッドで動作させる為の専用プロセッサの開発手法の提案。新規にプロセッサを設計せず、既存のプロセッサにIPとして加えることでシステムオンチップとして実現できるハードウェアを設計しオープンソースで公開することを目的とする。

出版年月日:
2003-03-04 , 
巻:
102 , 
号:
701 , 
ページ:
25-28 , 
ISSN:
09135685

プログラマブルコントローラ向けアーキテクチャの検討と評価 CiNiiでみる

著者名:
山口 大介  松永 裕介 

抄録:
FAの分野では,プログラマブルコントローラ(PLC)という制御機器が普及している. PLCは,主にプロセッサ部とメモリ部から構成されるが,メモリのコストがPLC全体のコストの大部分を占めている.よって,メモリのコストを減らす本稿では,PLCにおけるプログラムの性質を用いて内部の処理を効率的に行うことで,メモリアクセス回数を隠蔽し,低速な汎用メモリを使用しても性能の低下を最小限度に抑えることのできるPLC専用アーキテクチャを検討し,その性能を評価した.

出版年月日:
2003-03-04 , 
巻:
102 , 
号:
701 , 
ページ:
19-24 , 
ISSN:
09135685

遺伝的アルゴリズムを用いたITC符号化プロセッサの開発 CiNiiでみる

著者名:
古川 剛史  宮内 新  石川 知雄 

抄録:
ITC符号化とは画像パターンの冗長性を利用して画像データの圧縮を行なう符号化技術の1つである.ITC符号化はJPEGと同等の圧縮率を持ちながらも復号化が高速に行なえるという特徴を持つ.しかし符号化処理には,自己相似部分の探索を必要とし膨大な演算時間がかかる.そこで自己相似部分の探索に遺伝的アルゴリズムを用い,さらにアルゴリズムに適したプロセッサの開発を行い符号化の高速化を図る.

出版年月日:
2003-03-04 , 
巻:
102 , 
号:
701 , 
ページ:
13-18 , 
ISSN:
09135685

スナップショット方式による Java のGCのリアルタイム化 CiNiiでみる

著者名:
遠藤 匠  田中 陽  前田 敦司  山口 喜教 

抄録:
近年、Javaはその利用範囲の拡大に伴い、処理系の性能の大幅な向上が求められている。リアルタイム化もそのひとつである。しかし、一般的なJava処理系はリアルタイム性がない。主な原因のひとつとして、GCによるユーザープログラムの不確定な停止時間がある。本研究では、スナップショットと呼ばれる手法を用いたGCのインクリメンタル化によって、そのリアルクイム化を行った。また、インクリメンクル化に伴う処理系の誤動作の問題についても、ライトバリア、リターンバリアと呼ばれる手法を用いて解決をした。結果として、GCによるユーザープログラムの最大停止時間を大きく減少させ、特定のシステムに対してそのリアルタイム性を保証することができるようになった。

出版年月日:
2003-03-04 , 
巻:
102 , 
号:
701 , 
ページ:
7-12 , 
ISSN:
09135685

リアルタイムOS上でのQoS制御手法の検討 : 処理モード方式を用いたQoS制御とリアルタイムOSによるQoS制御支援機能 CiNiiでみる

著者名:
金光 恭治  本田 晋也  高田 広章 

抄録:
近年,コンシューマ向け組込みシステムは多機能化が進み,マルチメディア処理を備えるものが多くなってきている.しかし,マルチメディア処理は付加価値的存在であり,システムが高負荷時には,十分な処理時間が与えられない可能性がある.本論文では,マルチメディア処理の品質に対してQoS制御を行い,この問題を解決する手法を提案する.具体的には,処理時間の異なる処理モードを搭載したマルチメディア処理アプリケーションを用意し,その処理モードを利用可能な処理時間に応じて選択する方法を取る.また,リアルタイムOSにより利用可能な処理時間を事前に決定し,アプリケーションに伝えるQoS制御支援機能についても提案する.また,提案した方式について,μITRON4.0仕様準拠のOS上への実装を行い,評価する.

出版年月日:
2003-03-04 , 
巻:
102 , 
号:
701 , 
ページ:
1-6 , 
ISSN:
09135685

ITS運転支援・自動運転におけるリアルタイム処理 CiNiiでみる

著者名:
津川 定之 

抄録:
ITSならびにITSにおける運転支援・自動運転の概況を述べ,その後,運転支援・自動運転のためのセンシング,制御,通信のリアルタイム処理について筆者らの研究を中心に紹介する.紹介するリアルタイム処理は,ビジョンによる自動運転システムにおけるセンシングと制御,車両群自動運転におけるセンシング,制御,車車間通信,ドライバのモニタに基づく運転支援におけるセンシングである.これらのリアルタイム処理は,高速コンピュータの利用だけでなく,高速アルゴリズム,遅れの補償,欠落データの推定などによって実現されている.

出版年月日:
2003-03-03 , 
巻:
102 , 
号:
700 , 
ページ:
29-34 , 
ISSN:
09135685

リアルタイムイーサネットとその予備的評価 CiNiiでみる

著者名:
戸田 賢二  関山 守  Liu Tsun-Ho 

抄録:
イーサネットのプロトコルを拡張することにより,既存のイーサネットとハードウェア互換でありながら,広範囲な実時間応用をカバーするリアルタイムイーサネットプロトコルの開発を行い,ユビキタスコンピューティングなどに対する安価で実効性のあるリアルタイムネットワークソリューションを提供することを目指している.本稿では,リアルタイムイーサネットの提案とネットワークシミュレータOpnetによる基本性能の評価を行う.

出版年月日:
2003-03-03 , 
巻:
102 , 
号:
700 , 
ページ:
25-28 , 
ISSN:
09135685

組込みシステム用イーサネットインタフェースに関する研究 CiNiiでみる

著者名:
阿部 司  吉村 斎  稲川 清 

抄録:
組込みシステムは,汎用計算機にはない組込みシステム独自の特性を持っている.従って,組込みシステム用のTCP/IPプロトコルスタックとネツトワークインタフェースを実装するには,これらの特性を十分に考慮しなければならない.また,本研究で使用したITRON TCP/IP API仕様にも,プロトコルスタックに求められる性質がある.その中で,本研究では,メモリ容量等の厳しいリソース制約ヘの対応を目標として,組込みシステム用TCP/IPプロトコルスタックとイーサネットインタフェースの実装を行った.また,WWWサーバ等の各種サーバとクライアントプログラムを実装して,応用プログラムの実現性を確認した.

出版年月日:
2003-03-03 , 
巻:
102 , 
号:
700 , 
ページ:
19-24 , 
ISSN:
09135685

リアルタイム組み込みソフトウェアの用語の木 CiNiiでみる

著者名:
小川 清  斉藤 直希  吉川 直邦  伊藤 正樹  後田 直樹  藩 建華 

抄録:
μITRON、TOPPERSを例にリアルタイム組み込みソフトウェア開発のための用語の木を作成した.

出版年月日:
2003-03-03 , 
巻:
102 , 
号:
700 , 
ページ:
13-18 , 
ISSN:
09135685

細粒度リポジトリに基づくVHDLツールプラットフォーム CiNiiでみる

著者名:
寺澤 真  山本 晋一郎  阿草 清滋 

抄録:
本研究では,VHDLツールにVHDL記述の細粒度解析情報を提供するツールプラットフォームVapidを提案する.Vapidは,VHDL記述の解析器,解析結果を格納するデータベース,データベースヘのアクセス機能を提供するアクセスルーチンから構成される.従来のVHDLツールは,コンポネントレベルの粗い粒度の構文要素情報を用いて開発支援を行う.しかし,コンポーネントより細かい粒度での部品化や再利用を行う場合に,細かい粒度で記述を扱うツールが別に必要となる.Vapidは,VHDLツールに必要な細粒度の情報を提供することで,ツール開発の労力を軽減する.

出版年月日:
2003-03-03 , 
巻:
102 , 
号:
700 , 
ページ:
7-11 , 
ISSN:
09135685

SESSAME : 組込みソフトウェア技術者・管理者への教育に関する取り組み CiNiiでみる

著者名:
西 康晴 

抄録:
組込みシステムは,日本の産業競争力を担う重要な存在である.組込みソフトウェア管理者・技術者育成研究会(Society of Embedded Software Skill Acquisition for Managers and Engineers : SESSAME)は,組み込みシステムを競争力のキーにするという理念のもと,中級以上の技術者や管理者を10万人育成する基盤を構築していく.これまでメーリングリストや会合での議論,ワーキンググループでの活動を基に,知識体系や用語集,文献ポインタ集,入門者向けテキストを開発し公開した.またセミナーやワークショップの開催を通して,広く現場の技術者や管理者の育成に寄与している.

出版年月日:
2003-03-03 , 
巻:
102 , 
号:
700 , 
ページ:
1-5 , 
ISSN:
09135685

USB2.0/1.1機器エミュレーションシステムとその応用 : FPGAを用いたUSB機器総合開発の提案 CiNiiでみる

著者名:
清水 喜弘 

抄録:
近年のUSB機器開発においてソフトウェアはますます複雑になっているにも関わらず,開発期間は短縮を求められています.そこで我々は独自に開発したUSB2.0/1.1デバイスコントローラIPコアとPCI IPコアを核に,これらにFPGAのプロトタイピング能力とソフトウェア技術を組み合わせることでUSB機器のソフト/ハードウェア開発を強力にバックアップする新しいシステム"EmuAid-USB"を開発しました.本稿では,USE機器開発に携わるファームウェア技術者とデバイスドライバ技術者,さらにはハードウェア技術者のためのUSB2.0/1.1ファンクションモデラ"EmuAid-USB"の開発事例とその応用について紹介します.

出版年月日:
2003-01-22 , 
巻:
102 , 
号:
611 , 
ページ:
91-96 , 
ISSN:

コンフィギュラブル・プロセッサによる Vorbis の実現 CiNiiでみる

著者名:
山根 之訓  坂主 圭史  武内 良典  今井 正治 

抄録:
本研究では, Vorbis伸張処理に特化した特定用途向き命令セットプロセッサ(ASIP)の検討と実装を行う.MIPS R3000命令セットのサブセットに固定小数点乗算命令を追加し,乗算器のアルゴリズムをシーケンシャル型とアレイ型としたときのアプリケーションの実行サイクル数の削減について評価した.その結果,乗算器のアルゴリズムにアレイ型を用いた場合,実行サイクル数が15%に減少した.

出版年月日:
2003-01-22 , 
巻:
102 , 
号:
611 , 
ページ:
85-90 , 
ISSN:

方向通過型音源分離フィルタへのFPGAの応用 CiNiiでみる

著者名:
鈴木 紀章  中臺 一博  天野 英晴  奥乃 博  北野 宏明 

抄録:
ロボットの知覚システムを構成する場合、計算コストが高い問題を低消費電力かつある程度の柔軟性を保持して実現するためにはFPGAによるリコンフィギャラブルシステムのアプローチが効果的である。本稿では、聴覚システムを構成する際に用いる方向通過型フィルタの処理の一部である高速フーリエ変換(FFT)、平方根、ArcTanをFPGA上に実装し、ハードウェア処理による小型で低消費電力のシステムを作成するための検討を行う。評価の結果、FPGAに実装したFFT、平方根、ArcTan演算回路は、12MHz 動作において1GHzのPentium IIIの2.9倍、2.9倍、3.3倍の処理速度で演算可能である事が分かった。

出版年月日:
2003-01-22 , 
巻:
102 , 
号:
611 , 
ページ:
79-84 , 
ISSN:

DRPでのウェーブレットフィルタの実装 CiNiiでみる

著者名:
出口 勝昭  山田 裕  天野 英晴 

抄録:
NECが開発したDynamically Reconfigurable Processor(DRP)は、Processing Element(PE)の配列から成るTileの集合によりデータパスを形成する。DRPは16コンテキスト分をチップ内に保持し、これをTile単位で自由に切り替えることが可能である。このDRPのマルチコンテキスト機能を利用して、複数の基底数を扱うことが可能なDaubechiesのウェーブレットフィルタを実装した設計事例について報告する。DRP上に実装した基底数可変フィルタは、基底数固定フィルタの性能に比べると若干性能が低いが、最新のPC上のソフトウェアによる実行性能に匹敵する性能を実現可能であることがわかった。

出版年月日:
2003-01-22 , 
巻:
102 , 
号:
611 , 
ページ:
73-78 , 
ISSN: