弁護士人口の将来予測(シミュレーション)弁護士白書 2016年版 55 第 1編 1-2法曹等に関する人口 第1弁護士等の実 (2017 年に司法試験合格者数1,500
Systems Research for Cyber-Physical Systems...メンバー構成 准教授:加藤真平...
Transcript of Systems Research for Cyber-Physical Systems...メンバー構成 准教授:加藤真平...
東京大学大学院情報理工学系研究科コンピュータ科学専攻
加藤真平http://www.pf.is.s.u-tokyo.ac.jp
PFLab: プラットフォーム研究室
メンバー構成
准教授:加藤 真平
特任講師:千代 浩之
博士1年:1人
修士2年:7人
修士1年:6人
留学生:1人
秘書:2人
プラットフォーム研究
3
ハイパフォーマンス系✓ システム全体のスループット重視✓ 長時間にわたる計算が主体✓ ネットワーク・ストレージにも依存✓ ジョブ投入によるバッチ処理
リアルタイム系✓ 個々のタスクのタイミング重視✓ マイクロ・ミリ秒単位の計算が主体✓ センサ・アクチュエータにも依存✓ 周期的なストリーム処理
ハイパフォーマンス系
Memory
CPUMemory
NIC NIC NIC NIC
Memory
Storage Cluster
ManyCores
ManyCores
Network
Flash Memory
CPU
GPU
NetCDF
GeoTIFF GRIBHDF5
Bitmap
File Formats
リアルタイム系
Kalray MPPAプロセッサ ARMプロセッサ GPU
イーサネット/CAN
PCI~1000コア 1000コア~4~8コア
RTOS RTOS LinuxLinuxドライバ通信
ソケット通信 ソケット通信
ROS
自動運転ソフトウェア(例)
プロセッサ
OS
CUDAOpenCV PCLライブラリ
画像認識
位置推定
物体検出
行動計画
経路計画
走行制御
共有メモリ型のマルチコア
MemoryL3 Cache
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
高々10個程度のCPUコアが、1つの共有メモリに、均一的にアクセスする。
✓ 1つのOSカーネルで済む✓ 開発環境が整っている✓ 並列化の性能が出やすい
ソフトウェア的視点
マルチコアからメニーコアへ
L2 Cache
L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1L1
Memory
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Core
L1
L2
Memory Memory
Memory Memory
マルチコアからメニーコアへ
バス型(SMP)
Intel Xeon:15コア×8ソケット(2014~)
AMD Opteron:16コア×4ソケット(2014~)
ネットワーク型(NoC)
Tilera TILE-GX:8×9コアのメッシュ(2013~)
➢10×10のメッシュをリリース予定
Intel Xeon Phi:8 x 9コアのメッシュ(2016~)
➢72コアの非対称メッシュ
CPUコアを複数並べる形のメニーコア(100±Xコア)
OS&SoC研究NEDOプロジェクト1 (2017/7~2019/3)
NEDOプロジェクト2(2019/4~2023/3)
コア
カーネル
アプリサーバ
コア
カーネル
アプリ
モノリシックカーネル
マイクロカーネル
コア
カーネル
アプリサーバ
コア
カーネル
アプリ
モノリシックカーネル
マイクロカーネル
動作中に切り替え可能
マルチカーネル(メッセージ通信)
Mcube Kernel
・ ・ ・
コア
カーネル
アプリサーバ
コア
カーネル
アプリ
モノリシックカーネル
マイクロカーネル
(1)
(3)
(2)
OS&SoC研究NEDOプロジェクト1 (2017/7~2019/3)
NEDOプロジェクト2(2019/4~2023/3)
テストチップ製造および
実証実験
4~5年度
FPGAプロトタイピング
~3年度
完全自動運転に向けたSoC
I/OCPUMain MemoryVide Memory
SYSTEM BUS
Accelerator(NDT)
DDR4SDRAM
DDR4SDRAM
DDR4SDRAM
DDR4SDRAM
Memory Controller
Accelerator(CNN)
DDR4SDRAM
MemoryController
On-chipI/O
PeripheralDevices
AcceleratorManager
DMAController
CPU(ARM)
BusEmulator
PC
Ie
PC(x86)
or
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
ManycoreCluster
Scratchpad Memory
PU 0 PU N
LOCAL BUS
NetworkIF
DMASystemRegister
・・・
・・・
NoCBridge
NoC Router
REGISTER BUS
32(1
6)G
bps
VRAM BUS
システムオンチップ(SoC)研究 オペレーティングシステム(OS)研究
AIクラウド研究CRESTプロジェクト1 (2016/12~2019/3)CRESTプロジェクト2(2019/4~2022/3)
研究体制
システム(コンピュータ科学)
⚫オペレーティングシステム(OS)
⚫クラウドコンピューティング
⚫リアルタイムシステム
⚫VLSI/FPGA/ASIC
データ(創造情報学)
⚫ 3次元情報処理
⚫ディープラーニング
⚫ロボティクス
修論・卒論
IPCを考慮したメニーコア向けCPU資源管理
単眼カメラと3次元地図を用いた環境認識システム
部分的やり直し操作のためのデータ構造
メモリ共有による高速なUnikernelプロセス間通信
ランタイムの共有によるユニカーネルのメモリ効率の向上
キャッシュを考慮したスプリットカーネル
二次元的プロセッサ配列を用いたスキャンマッチング用連立方程式ソルバ
スパースな畳み込みによるマルチクラス物体検出
雨中における単眼カメラを用いた視覚ベースの自己位置推定
PFLab拠点
本郷キャンパス理学部7号館501
加藤先生居室本郷キャンパス理学部7号館502
ミーティング室
浅野キャンパス工学部12号館522
千代先生居室兼ミーティング室浅野キャンパス工学部12号館519
学生居室
浅野キャンパス工学部12号館520
共有スペース
PFLabフォーラム2017
PFLabフォーラム2018
演習IIIの課題
コンピュータ科学(システム系)のプロジェクト
⚫メニーコアプロセッサ向けのOSカーネル技術
⚫クラウドコンピューティング向けのユニカーネル技術
⚫ドメイン特化のハードウェアアクセラレータ技術
創造情報学系(データ系)のプロジェクト
⚫ 3次元物体認識・追跡
⚫ 3次元地図生成・位置推定