九州大学学術情報リポジトリ Kyushu University Institutional Repository システム LSI の今後と九州大学における研究動向 村上, 和彰九州システム情報技術研究所 九州大学大学院システム情報科学研究院

九州大学学術情報リポジトリ

Kyushu University Institutional Repository

システムLSIの今後と九州大学における研究動向

システム

システム

LSI

LSI

の今後と

_の今後と

九州大学における研究動向

九州大学における研究動向

村上和彰

村上和彰

九州大学

九州大学

（大学院システム情報科学研究院

（大学院システム情報科学研究院

情報基盤センター

情報基盤センター

システム

システム

LSI

LSI

研究センター）

研究センター）

(

(

財

財

)

)

九州システム情報技術研究所

九州システム情報技術研究所

システム

システム

LSI

LSI

とは？

_とは？

従来，プリント基板上に集積・実装していたシステムを

１枚のチップ（シリコン基板）上で実装したもの

• 自動車の場合

– 高級車では百数十個の半導体デバイス

– カーナビ

– カーステレオ

– 燃料の制御

– ギア制御

– ＡＢＳ制御

– アクティブ・サスペンション制御

– 盗難防止装置

– 等々

システム

システム

LSI

LSI

のアプリケーション

_{のアプリケーション}

システム

システム

LSI

LSI

の開発の流れと

_{の開発の流れと}

技術上の課題

技術上の課題

Masking

Foundry Packaging Testing

EDA

Tool

Design

SoC Design

Silicon IP

システム

システム

LSI

LSI

の今後と

_の今後と

九州大学における研究動向

九州大学における研究動向

村上和彰

村上和彰

九州大学

九州大学

（大学院システム情報科学研究院

（大学院システム情報科学研究院

情報基盤センター

情報基盤センター

システム

システム

LSI

LSI

研究センター）

研究センター）

(

(

財

財

)

)

九州システム情報技術研究所

九州システム情報技術研究所

福岡におけるシステム

福岡におけるシステム

LSI

LSI

研究

_研究

九州大学

システム

LSI研究セン

ター

知的クラスター創成事業

集中研究所

(財)九州システム情報

技術研究所

シリコンシーベルト福岡構想

福岡におけるシステム

福岡におけるシステム

LSI

LSI

研究

_研究

九州大学

システム

LSI研究センター

知的クラスター創成事業

集中研究所

(財)九州システム情報

技術研究所

シリコンシーベルト福岡構想

基地局 データベース 現実世界 現実世界 対応付け PID Ｃａｒｄ PID Ｃａｒｄ 基地局 Tag Chip Tag Chip 仮想世界 仮想世界

Digitally Naming World

Digitally Naming World

• すべての人や物に電子的な固有名詞を付ける

– 電子社会での個人や物の認証基盤

• 名前と実体の対応付け（無線技術とネットワーク技術）

• 現実世界の物理的な状態や位置の変更を仮想世界で自動更新

個人 PID発行元 （自治体，会社，学校） サービス提供者 （商店，銀行，病院など） PID Ｃａｒｄ Service Data Base ID Sequence ID Sequence ID Sequence PID PID発行打診発行打診 PID PID発行発行 • • 個人情報の保存個人情報の保存 • • DBDBににID Sequence_{ID Sequence} 登録 登録 ID Subsequence ID Subsequence 認証・取引・利用 認証・取引・利用 ＊本人確認 ＊本人確認 ＊信用の確認 ＊信用の確認 ＊暗号の鍵 ＊暗号の鍵 PIDCHIP

機器に依存しない社会の中での個人の認証系

パーソナル

パーソナル

ID(PID)

ID(PID)

とその利用

_{とその利用}

九大新キャンパスの情報基盤の構築

九大新キャンパスの情報基盤の構築

（プロジェクトＱ）

（プロジェクトＱ）

• システムLSIを中心とした「デジタルネーミング」社会の実験

• 個人認証用(PID)チップと利用システム

– 教職員・学生のID

– 部屋やキャンパス・駐車場への鍵

– 電子マネー

– 出席確認や授業の連絡

– 各種届や各種情報へのアクセス権

– サービスの利用権

– 卒業生へのサービス

• 物品タグチップと応用システム

– 図書の管理

– 備品管理，移転業務

• あるべきシステム像の検討

– 社会科学的観点も含めた議論

福岡におけるシステム

福岡におけるシステム

LSI

LSI

研究

_研究

九州大学

システム

LSI研究センター

知的クラスター創成事業

集中研究所

(財)九州システム情報

技術研究所

シリコンシーベルト福岡構想

プラットフォーム・システム （現最大構成：ボード×28枚） 二電子積分計算専用LSI 搭載ボード （専用LSI×4+SH-4×1）

科学技術専用ロジック組込み型

科学技術専用ロジック組込み型

高速シミュレータ

高速シミュレータ

分子軌道法計算を２桁高速化

（材料設計，創薬設計，等）

福岡におけるシステム

福岡におけるシステム

LSI

LSI

研究

_研究

九州大学

システム

LSI研究センター

知的クラスター創成事業

集中研究所

(財)九州システム情報

技術研究所

シリコンシーベルト福岡構想

Processor Core Reconfigurable Fabric Profiler SysteMorph Software Target

Program SysteMorphSoftware

ISA _{Instruction Execution}

Target Program Instruction Execution Binary Rewriting Hardware Reconfiguration Online Profiling ISA Redefinition _Mode Control Adaptive HW/ISA/SW Co-optimization プログラム動作中... プログラム最適化中… Hints for Optimization Processor Core Reconfigurable Fabric Profiler

SysteMorph

SysteMorph

：

：

動的システム最適化技術

動的システム最適化技術

Analogy: Formula 1

Analogy: Formula 1

The pit crew (=SysteMorph software) is monitoring the

behavior of the car

Once the pit crew finds any

hints for optimization, the car pits in

The car is now under optimization After the

optimization, the car returns

最適化 （再構成データを 生成し返送） 充電中の最適化 充電中の最適化 （ユーザーの利用状況に応じて 性能、消費電力を最適化） W

W--CDMACDMA PhonePhone PDA PDA High-Speed Data communication Streaming Multi access Video phone Performance? Low energy? Motion Mail Game

Clear voice Pit Center

SysteMorph

SysteMorph

アプリケーション・イメージ

アプリケーション・イメージ

LWIM III • UCLA (1996) • Geophone • RFM radio • PIC • Star network AWAIRS I • UCLA/RSC (1998) • Geophone • DS/SS radio • StrongARM • Multi-hop networks Sensor Mote • UCB (2000) • RFM radio • PIC Medusa, MK-2 • UCLA NESL (2002) (出典: http://cens.ucla.edu)

SysteMorph

SysteMorph

アプリケーション・イメージ

アプリケーション・イメージ

福岡におけるシステム

福岡におけるシステム

LSI

LSI

研究

_研究

シリコンシーベルト福岡構想

知的クラスター創成事業

集中研究所

九州大学

システム

LSI研究セン

ター

(財)九州システム情報

技術研究所

新規ナショナル・

新規ナショナル・

プロジェクトの立

プロジェクトの立

ち上げ

ち上げ

福岡におけるシステム

福岡におけるシステム

LSI

LSI

研究

_研究

九州大学

システム

LSI研究セン

ター

知的クラスター創成事業

集中研究所

(財)九州システム情報

技術研究所

シリコンシーベルト福岡構想