可変パイプライン段数アーキテクチャ

412M515 中村仁
提出年月日:平成24年5月28日
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1章 はじめに

 近年ノートパソコンスマートフォン などで性能向上に伴う消費エネルギーの増加が問題となってきている。
そのため

の両立が要求されている。 低消費エネルギー手法に関連する研究としては以下の3つがあげられる。
  1. DVFS
  2. DPS
  3. PSU
高性能と低消費エネルギーを両立させる手法の一つとして当研究室では、可変パイプライン段数アーキテクチャ(VSP; Variable Stages Pipeline)を提案している。 VSPのパイプライン構造の例を図1に示す。
ex_pipeline
図1.VSPのパイプライン構造の例

2章 可変パイプライン段数アーキテクチャ

可変パイプライン段数アーキテクチャ(VSP)は動作周波数パイプライン段数をプロセッサにかかる負荷に応じて動的に切換え、低消費エネルギー高性能の両立を実現する手法である。 具体的には、多段パイプライン構成で周波数を高くした上で高速に動作させるHS(HighSpeed)モードと、少段パイプライン構成で周波数を低くした上で消費エネルギーを低減するLE(Low Energy)モードを用意し、この2 つのモードを負荷に応じて切換えることで低消費エネルギーかつ高性能の実現を目指している。 VSPのパイプライン構造を図2に示す。
パイプライン段数を変更する方法は、汎用プロセッサのパイプラインレジスタをD-FF+MUX に変更することで実現できる。 HSモード時はD-FF を選択し、LEモード時はD-FF をバイパスすることでパイプライン段数変更を実現できる。 プロセッサに掛かる負荷が高い場合は、多段パイプラインで高性能だが消費エネルギーが多くなるHSモード、 負荷が低い場合は、少段パイプラインで消費電力が小さいが低速処理となるLEモードで動作させる。 表1にHSモード、LEモードの違いについてまとめる。
pipeline
図2.VSPのパイプライン構造


HSモードLEモード
パイプライン段数7段3段
動作周波数
性能高性能低性能
消費電力

表1.各モードの違い


研究内容について:

コメント:


3章 指示された項目をどのように実現したかの説明

・図または写真を2つ以上:
 img要素を用いてJPEG画像を貼り付けた。画像が正しく表示できない時にテキストを表示するためにALTを用いた。
・表(table要素)を1つ以上:
 tableタグを用いて表を作成した。見出しセルに略称を指定するためabbr属性を用いた。
・番号なしリスト(ul要素)を1つ以上:
 ul要素を用いてリストを作成した。html内でTYPE指定をしたところ、”あまり薦められない属性です”と警告がでたので、CSS内にTYPE指定の記述した。
・番号ありリスト(ol要素)を1つ以上:
 ol要素を用いてリストを作成した。html内でTYPE指定をしたところ、”あまり薦められない属性です”と警告がでたので、CSS内にTYPE指定の記述した
・テキストの修飾を10カ所以上:
 spanタグを用いてCSSファイル内に記述し、下線を引いたり、四角で囲ったり、文字の色、太さを変えたりしてテキストの修飾を行った。
・フォーム要素(テキスト入力欄、3項目選択、ボタン)
 フォーム要素を用いて作成した。テキスト入力欄は警告がでたので初期値をあらかじめ入れるようにした。3項目選択も警告がでたので初期値として一番上の選択肢を選んだ。ボタンはtype属性にsubmitを選択することで送信ボタンを作成した。ただし、今回は処理無しでよいとのことなので実際に処理はしていない。
・リンクメニュー
 各章の先頭にアンカー名をつけ、href属性で飛び先のアンカー名を指定することで、ページ内の各章にリンクするようにした。

4章 HTML Lintの結果に関する説明

HEAD内にHTML作者の情報が無いと警告が出たので、一応メールアドレスを記載した。 TABINDEX 属性を指定するようにしましょうと警告が出たため、各フォーム要素でTABINDEX属性を指定し、Tabボタンでフォーム変更できるようにした。 テキスト入力欄とボタンに関しては、accesskey属性を指定することで、Alt+アクセスキー でフォーム選択可能とした。
ナヴィゲーション用のリンクが含まれていませんとの警告が1つ残っているが、今回の課題は単一のHTMLで作成したため、複数のHTML文書間の関係を記述する必要が無いと考え無視した。 Another HTML-lintの結果は上記の警告が一つ出ただけで、点数は100点であった。