1. 2012年11月17日 さくら石狩DC見学ツアーLT
メニーコアCPU
作ってますか？
東京工業大学 / 学振特別研究員
高前田（山 ） 伸也
@shtaxxx / id:sxhxtxa"

2. Self
Introduction
自己紹介
2012-11-17 @shtaxxx 2

3. 高前田（山 ） 伸也
東工大の博士課程の学生です
修士2年の時に結婚しました（婿養子）
専門：計算機アーキテクチャ
プロセッサアーキテクチャ（メニーコア）
ネットワーク・オン・チップ
FPGAシステム
Twitter/github: shtaxxx
はてなid: sxhxtxa
2012-11-17 @shtaxxx 3

4. 計算機アーキテクチャって？
Computer architecture is
the practical art of
selecting and
interconnecting hardware
components to create Apple iMac
computers that meet
functional, performance
and cost goals and the
formal modeling of those
systems.
TSUBAME 2.0 Super Computer
2012-11-17 @shtaxxx 4

5. プロセッサアーキテクチャって？
どんな構成に
するのがいいんだ？
分岐予測器・分岐先予測器のアルゴリズム？
キャッシュ置き換えアルゴリズム？
高性能なスレッドスケジューリング？
オンチップネットワーク？
最近はマルチコアが主流
2012-11-17 @shtaxxx 5

6. 皆様に質問です
2012-11-17 @shtaxxx 6

7. 手持ちのPCやスマホの
CPUのコア数は
いくつですか？
2012-11-17 @shtaxxx 7

8. 2コアの人？
2012-11-17 @shtaxxx 8

9. 4コアの人？
2012-11-17 @shtaxxx 9

10. もっと沢山の人？
2012-11-17 @shtaxxx 10

11. ちなみに僕は
2012-11-17 @shtaxxx 11

12. 128 コア
2012-11-17 @shtaxxx 12

13. １ワ
２シ
８の
コプ
アロ
まセ
でッ
あサ
るは
ぞ
2012-11-17 @shtaxxx 13

14. 2012-11-17 @shtaxxx 14

15. ScalableCoreシステム
これ全体がひとつのCPUに相当
2012-11-17 @shtaxxx 15

16. Field
Programmable
Gate
Arrays
再構成可能LSI
2012-11-17 @shtaxxx 16

17. ScalableCoreシステム
http://www.arch.cs.titech.ac.jp/a/scalablecore
Target Many-core ScalableCore System
ScalableCore Unit (Processor Core)
DC5V Power
Host
FPGA FPGA FPGA FPGA
USB-Serial
SRAM SRAM SRAM SRAM
USB
FPGA FPGA FPGA FPGA
SRAM SRAM SRAM SRAM
Power
FPGA FPGA FPGA FPGA
DRAM Controller Target Core
SRAM SRAM SRAM SRAM
Local
Memory
FPGA FPGA FPGA FPGA
Core
Mapping to DMAC
Multiple FPGAs SRAM SRAM SRAM SRAM
R
FPGA FPGA FPGA FPGA
System Functions
DRAM DRAM DRAM DRAM
Memory Unit (Off-chip Memory)
2012-11-17 @shtaxxx 17

18. FPGAプロトタイピング
CPUの振る舞いをシミュレーションするマシン
普通はソフトウェアでモデリングして評価
シミュレーション時間が長い
ハードウェア(FPGA)で実装して高速化！
2012-11-17 @shtaxxx 18

19. 高速なシミュレーション
100コアのCPUをシミュレーションする場合
SWベースのシミュレータより約130倍高速に
未来のCPUの構成をシミュレーション！
SimMc (MM) SimMc (NQ) Relative (MM) Relative (NQ)
ScalableCore (MM) ScalableCore (NQ) 140.0 129.9
1200.0 1142 1142 1142 1142
120.0 128.5
1142 1142 1142 1142
Relative Speed
1000.0 100.0
81.4
Freq. [KHz]
800.0 80.0
80.8
600.0 60.0
40.4
400.0 40.0
40.2
200.0 89.1 28.3 14.0 8.8 20.0 12.8
90.4 28.4 14.1 8.9 12.6
0.0 0.0
16 36 64 100 16 36 64 100
# Node # Node
2012-11-17 @shtaxxx 19

20. みんなメニーコア作りましょう！
http://www.arch.cs.titech.ac.jp/a/scalablecore
2012-11-17 Thanks! from @shtaxxx
@shtaxxx 20