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早稲田大学ＩＴ研究機構＞プロジェクト＞システムＬＳＩ研究所

プロジェクト研究所 《概 要》

システムＬＳＩ研究所
System LSI laboratories
所　長
 後藤　敏　　 (理工学術院情報生産システム研究科教授）
研究所員
 井上　靖秋　(理工学術院情報生産システム研究科教授）
木村　晋二　(理工学術院情報生産システム研究科教授）
後藤　敏　　 (理工学術院情報生産システム研究科教授）
馬場　孝明　(理工学術院情報生産システム研究科教授）
山内　規義　(理工学術院情報生産システム研究科教授）
吉増　敏彦　(理工学術院情報生産システム研究科教授）
吉村　猛　　 (理工学術院情報生産システム研究科教授）
吉原　務　　 (理工学術院情報生産システム研究科教授）
渡邉　孝博　(理工学術院情報生産システム研究科教授）
池永　剛　　 (理工学術院情報生産システム研究科准教授）
柳澤　政生　(理工学術院基幹理工学研究科教授）
前原　文明　(理工学術院基幹理工学研究科准教授)
研究助手
 松永　多苗子（研究助手/システムLSI研究所））
客員教員
（専任扱）
 金　　 欣　　 （客員講師/システムＬＳＩ研究所）
客員研究員
 井上　淳樹　（㈱富士通研究所 ﾌﾟﾗｯﾄﾌｫﾑﾃｸﾉﾛｼﾞｰ研究所 所長代理
伊藤　雅之　（ﾙﾈｻｸｴﾚｸﾄﾛﾆｸｽ㈱ 技術開発部 ｼｽﾃﾑｺｱ開発統括部 CPU開発第一部 課長）
黒田　一郎　（ﾙﾈｻｽｴﾚｸﾄﾛﾆｸｽ㈱ 技術開発部 技術企画統括部 統括部長)
角尾　幸保　（日本電気㈱ NEC・ﾒﾃﾞｨｱﾌﾟﾛｾｯｼﾝｸﾞ研究所 主席研究員）
Chan Yao-Wen　 （国立台湾大学 電気工学部・大学院電子工学専攻 教授）
Chong Johngwha　 （ﾊﾝﾔﾝ大学　教授）
De Micheli Giovanni　（ｽｲｽ連邦工科大学ﾛｰｻﾞﾝﾇ校　電子工学･ｺﾝﾋﾟｭｰﾀ科学部　教授）
Dong Sheqin　 （精華大学ｺﾝﾋﾟｭｰﾀ科学・工学部准教授 EDA研究所所長）
Pedram Massoud　 （南ｶﾘﾌｫﾙﾆｱ大学 電子工学部 教授）
Ravaey Jan M.　 （ｶﾘﾌｫﾙﾆｱ大学ﾊﾞｰｸﾚｰ校 電子工学･ｺﾝﾋﾟｭｰﾀｻｲｴﾝｽ専攻 教授）
Lee Bu Sung　　 （ﾅﾝﾔﾝ工科大学 ｺﾝﾋﾟｭｰﾀ工学部 准教授）
Liu Peilin　　 （上海交通大学 IC研究所 教授）
Lin Youn-Long　　 （台湾精華大学 ｺﾝﾋﾟｭｰﾀｻｲｴﾝｽ学部 主任教授、研究開発部門長）
　
研究テーマ
 システムＬＳＩ、ＳｏＣ設計、ＩＴ、組込みシステム
研究概要
システムＬＳＩ設計の最先端技術の研究開発を行い、人材育成と世界最高レベルの研究成果を創出する。具体的には、次の３つの研究課題について研究を行う。
  1. 超低消費電力メデイア処理の研究

    方式、アルゴリスム、回路技術で新技術を開発し、動画像符号化、圧縮／伸張、暗号を含めた統合システムとして、1/100の低消費電力化を図る技術を開発する。

  2. システムＬＳＩ設計技術の研究

    　画像処理ＳｏＣ設計技術、プロトタイピング検証技術、プロトタイピングフロアプラン設計技術、不揮発性メモリ用電源回路設計技術、高周波アナログ設計技術に関して研究を行う。

  3. カーエレクトロニクスの研究

    企業からのニーズを知り、大学で保有している無線・符号化技術、ＬＳＩ設計技術を用いて、次世代のカーエレクトロニクスの鍵を担うＬＳＩ・世界をリードするシステムＬＳＩを開発する。
活動報告

≪２００８年度≫

■研究の概要

超低消費電力メディア処理SoCの実現のため、画像、暗号、誤り訂正符号の各方式の最適な分担およびアルゴリズム最適化手法、さらにはハードウェア・ソフトウェア実装最適化手法を融合させ、従来技術と比較して1/100の電力削減を図ることで研究を進めている。

  1. 画像処理、暗号処理、符号化処理等の領域を統合する方式の検討を進め、AES暗号回路の消費電力を1/2、誤り訂正符号回路の消費電力を1/2に削減可能な見通しを得た。


  2. 高速（高精細画像通信）、高信頼の近距離無線通信を対象としたベースバンドLSIの設計、試作、評価を行い、1/3以下の低電力化（性能電力比）を達成した。


  3. ハードウェア指向設計の研究において、高位レベルでの配線遅延の正確な評価を行うためのフロアプラン手法の高速化・高精度化とLDPCによる評価を進め，現時点での暫定評価では面積を3/4に，遅延を9/10に削減している。


  4. ハードウェア指向設計の研究において、ゲートレベルでの細粒度パワーゲーティング手法の研究を進め、消費電力を4/5程度に削減する効果が得られることを確認した。


  5. ソフトウェア指向設計の研究において、命令メモリのアクセスを考慮した命令フェッチ回数の削減より、プロセッサ全体で最大2/3 にエネルギーを削減することができた。


８２０Ｍｂ/ｓ　ＵＷＢ-ＯＦＤＭベースバンドＬＳＩ
（ＴＳＭＣ　０．１３μｍ）


■成果発表

・論文発表 20件＜国内(和文)3件、国際(欧文)17件＞
  1. 山崎大輔, 小原俊逸, 戸川望, 柳澤政生, 大附辰夫, "SIMD型プロセッサコアの面積/遅延見積もり", 情報処理学会論文誌, ,no.10, pp.3462-3481, 2008年10月.


  2. 平塚　誠一郎, 後藤　敏, 池永　剛, "適応的な画素間引きと計算予測打ち切りによる超低計算量動き検出アルゴリズム", 電子情報通信学会論文誌D, Vol. J91-D, No. 8, pp.2080-2088,　Aug 2008.


  3. S. Chen, Z. Xu, and T. Yoshimura,　"A generalized v-shaped multi-level method for large scale Foorplanning",　Proc. 10th International Symposium on Quality Electronic Design, San Jose, USA, March 2009


  4. M.-F. Chiang, T. Okamoto, and T. Yoshimura,　"Lagrangian relaxation based register placement for high-performance circuits”, Proc. 10th International Symposium on Quality Electronic Design, San Jose, USA, March 2009




・国際学会および主要な国内学会発表

    <招待講演1件（国内1件）>

  1. 池永　剛、”メディア処理応用からの機能集積情報システムの実現”, 電子情報通信学会第38回機能集積情報システム研究会, Mar. 2009 (特別講演)


    <口頭講演74件（国内27件、国際47件）>

  1. 齊藤啓太, 戸川望, 柳澤政生, 大附辰夫, "連携処理を考慮したネットワークプロセッサへの処理割り当て手法," 信学技報, VLD2008-151, 2009年3月.


  2. 脇田慎吾, 戸川望, 柳澤政生, 大附辰夫, "Odd-Even Turn Modelを対象としたNoCの負荷分散による遅延時間削減手法," 信学技報, VLD2008-152, 2009年3月.


  3. Minghui Wang, Tianruo Zhang, Chen Liu, Satoshi Goto, "Region-of-Interest Based H.264 Encoding Parameter Allocation for Low Power Video Communication", The 5th International Colloquium on Signal Processing and its Applications(CSPA2009), Mar.2009.


  4. Chen Liu, Tianruo Zhang, Xin Jin, Satoshi Goto, "An Inter Mode Decision Method with Motion Correlation Adaptation for H.264/AVC", The 5th International Colloquium on Signal Processing and its Applications(CSPA2009), Mar.2009.




■受賞

  1. Yiqing Huang, Takeshi Ikenaga, “VLSI Oriented Fast Motion Estimation Algorithm Based On Macroblock And Motion Feature Analysis”, The 5th International Colloquium on Signal Processing and its Applications（CSPA2009）, Mar. 2009.


  2. [2] Ryo Tamura, Masayuki Honma, Nozomu Togawa, Masao Yanagisawa, Tatsuo Ohtsuki - Waseda University, Makoto Satoh - Hitachi, Ltd. " FIR Filter Design on Flexible Engine/Generic ALU Array and Its Dedicated Synthesis Algorithm ", Merit Student　Paper Awards, APCCAS2008, Dec. 2008.


  3. 池永　剛、劉　振宇、宋　楊、邵　明、李　申、李　凌峰、後藤　敏、石渡俊一、中河正樹、"1.41W フルハイビジョン用H.264/AVCエンコーダSoC"、第１０回LSI IPデザイン・アワード IP優秀賞, Apr. 2008.


■新聞報道

  1. 半導体産業新聞（2008年10月8日）：　A-SSCCの特集記事の中で、試作を行ったベースバンドＬＳＩが、プログラム委員会による注目論文として紹介される
連絡先
 早稲田大学 情報生産システム研究科　後藤敏研究室