超伝導CADグループ

超伝導ディジタル回路の設計および設計支援

超伝導単一磁束量子回路は．パルスに基づく論理表現，数十GHzの高速スイッチングなど．半導体CMOS回路とは異なる特徴を持つ．その性能を引き出し超高速かつ低消費電力ディジタル回路を実現するための、計算機アーキテクチャ，データ処理・伝送方式に関する研究を行っている．また，回路を正確かつ効率的に設計するための論理設計．レイアウト設計，設計検証のための種々のアルゴリズムを開発し，設計ツールを開発している．

• 超伝導単一磁束量子回路を用いたマイクロプロセッサの設計
• 多数決ゲートを用いた論理回路の構成法
• 超伝導単一磁束量子回路の論理設計手法、配置配線手法、テスト手法

組込みシステムグループ

FPGA、プログラマブルSoCを用いたシステム設計

プロセッサコア，および，専用回路を構成可能なFPGAを1チップ上に搭載する，プログラマブルSoCが普及しつつある．これを用いて，プロセッサコアで柔軟な汎用処理を，FPGAで高速な専用演算を行なうことにより，高性能の組込みシステムを構築可能である．システム設計においては，ソフトウェアとハードウェアが効率よく連携するように，機能分割および協調動作方式を検討する必要がある．FPGAやプログラマブルSoCを使用した応用システムの設計，および，設計手法に関する研究を行っている．

• ソフトウェア/ハードウェア機能分割
• ソフトウェア/ハードウェアモジュール間の通信方式
• OS上でのハードウェアモジュール管理方式

並列ソフトウェアグループ

GPGPU用開発環境とアプリケーション

PC のグラフィックボードに使われるGPU はハイエンドのCPU を上回る性能を持つようになり，これを一般の計算に用いるGPGPU が注目されている．しかし現在標準の開発環境CUDA は，ハードウェアに依存したコードを書く必要があり難易度が高い．このため本グループでは，最適化された低レベルコードをコンパイラが自動生成する開発環境MESI-CUDA を開発している

• データのメモリ配置やスケジューリングなどの最適化手法
• データのメモリ配置やスケジューリングなどの自動化に必要なプログラム解析手法
• 複数のPC上のGPU並列制御手法
• 高性能アプリケーションの効率的な実装手法

大規模シミュレーション用フレームワーク

自動車・航空機の開発から気象予報に至るまで，コンピュータ・シミュレーションが必須となっている．高精度化のためには膨大な計算やデータが必要となり高速化や省メモリ化が欠かせないが，一般的な自動最適化には限界がある．そこで，大規模シミュレーションに特化した開発フレームワークを構築する

• ルール記述言語の開発
• 高性能シミュレーションエンジンの設計・実装
• シミュレーション特有の性質を利用した自動最適化手法

携帯端末アプリの高性能化と開発支援

スマートフォンなど携帯端末が普及し広く利用されているが，大きさやバッテリ持続時間などハード上の制約により，アプリの使い勝手が不十分なことも多い．そこでソフトウェアレベルでの改善を目指して研究を行っている．

• 近隣のPCなどに処理を移譲し，端末の負荷を軽減する手法
• 携帯端末の特性に合わせたユーザインターフェースの設計・改良