リコンフィギエラブルな演算ユニットを搭載した組込み向けプロセッサの設計

摘要

ユーザが定義できるカスタム命令を実行する演算ユニットを搭載した組込み向けのプロセッサを設計した．汎用プロセッサが苦手とするビット処理に特化した回路構成になっている．演算ユニット内に含まれる要素回路間の結線情報や，要素回路自身の構成を256ビットのコンフィギュレーション情報として定義する．コンフィギュレーション情報を切り換えることにより異なるカスタム命令を実行できる．コンフィギュレーション情報の切換は1クロックごとにダイナミックに切換可能である．設計したプロセッサでは1KByte（32ワード×256ビット）のメモリを搭載し，32種類のカスタム命令のコンフィギュレーション情報を保持できる．DESの暗号処理を18種類のカスタム命令を定義してプログラムし，カスタム命令を使用しない場合に対して，約6倍の高速化が実現できることを確認した．