動的再構成プロセッサの高速化

摘要

動的再構成プロセッサにおいて高い処理性能が必要とされる場合，演算要素であるPEの数を増やす方法が一般的である．しかし，実行するアプリケーションによっては有効活用できるPEの数は限られており，PE数を増加させても性能向上が見込めない．そこで，この問題を解決するために我々はPEを高速動作させることで，搭載するPE数を変化させずに性能を向上させる手法を検討した．動作周波数を向上させるために，PEアレイの接合綱の変更，PEのパイプライン化を行った．また，パイプライン化によって生じるデータ依存を解消するためのSIMD実行機構を実装した．評価の結果，PEアレイの接合網の変更によりSEを廃止したことで約20％の面積削減，動作周波数の向上により約6.5倍の性能向上，実行時間の短縮と面積削減により5～28％の消費エネルギーの削減を達成した．