教員紹介: 石原 亨(いしはら とおる)

研究内容

Energy Efficient Computing

エネルギー効率を最大化する計算の方法に関して、ハードウェア設計手法から計算アルゴリズムまで幅広く研究しています。特に、ハードウェアに供給する電源電圧と基板バイアスを最適制御することによりエネルギー効率を最大化する方法を研究しています。具体的には、プロセッサシステムに要求される性能を満足した上でプロセッサの消費エネルギーを最小化する電源電圧と基板バイアスを簡単に導出する方法の研究を行っています。また、太陽光や風力などにより生成された自然エネルギーを高効率で活用するための電源システムの研究も行っています。さらには、リアルタイムOSとの連携により、プロセッサ上で実行されるタスクに対して常に最適な電源電圧と基板バイアスを使用させるための電圧スケジューリングの研究も推進しています。

Near Threshold Computing

CMOSトランジスタで構成される集積回路は、トランジスタのしきい値電圧付近の電源電圧で回路を動作させること(Near-Threshold Computing)によりエネルギー効率を最大化できることが分かっています。しかし、しきい値電圧付近の低い電源電圧を使うと集積回路の動作速度が劇的に低下する問題やノイズ耐性が劣化する問題あるいはトランジスタの特性ばらつきが相対的に増大する問題があります。低い電源電圧でも誤動作することなく安定して動作するオンチップメモリのアーキテクチャを研究しています。ラッチセルに基づく低電圧メモリ(Near-Threshold Memory)と従来のSRAMを適切に組み合わせることにより高性能と低消費エネルギーを両立できることが分かって来ました。オンチップメモリだけでなく、低電圧下で特性ばらつきを増大させない回路方式や設計手法の研究も行っています。

In-Network Optical Computing

光の通信ネットワーク中(In-Network)で簡単な計算を実行する方法を研究しています。光技術は従来、遠距離通信のための技術でしたが、近年のナノフォトニクス技術の急激な進展を背景に光技術が活躍する場所がどんどん近距離ネットワークにも拡大しつつあります。最近ではプロセッサチップ内のバス配線に光技術を適用する研究も活発に行われています。通信だけではなく光ネットワーク中の簡単な計算に光技術を利用(In-Network Computing)する研究を行っています。光の速度(100ミクロンの距離をおよそ1ピコ秒で伝搬)で信号を伝搬させることにより、従来のCMOS集積回路より一桁以上高速な光演算器を実現することを目指しています。本プロジェクトは、NTT、九州大学、京都大学と共同で実施しています。

Graph Processing Acceleration

グラフ処理を高いエネルギー効率で高速化するプロセッサアーキテクチャについて研究を開始しました。現在、研究の具体的な方向を検討中です。例えば、しきい値近傍の電源電圧で動作するメモリ(Near-Threshold Memory)中でグラフ処理に特化した演算を高バンド幅で実行するNear-Threshold In-Memory Computingの研究を実施する予定です。本プロジェクトは2018年10月に始まった若いプロジェクトです。東京大学および九州大学の研究グループと共同で実施しています。

略歴

1973年 2月: 大阪生まれ
1991年 4月: 九州大学 工学部 情報工学科 入学 
1995年 3月: 九州大学 工学部 情報工学科 卒業 
1997年 3月: 九州大学 大学院システム情報科学研究科 修士課程 修了 
2000年 3月: 九州大学 大学院システム情報科学研究科 博士後期課程 修了 博士(工学) 
1997年 4月~2000年3月: 日本学術振興会 特別研究員
2000年 4月~2003年4月: 東京大学大規模集積システム設計教育研究センター 助手
2003年 4月~2005年7月: 米国富士通研究所 研究員 
2005年 8月~2007年3月: 九州大学 システムLSI研究センター 助教授 
2007年 4月~2011年3月: 九州大学 システムLSI研究センター 准教授(職名変更)
2011年 4月~2018年9月: 京都大学 大学院情報学研究科 准教授
2018年10月~現在      : 名古屋大学 大学院情報学研究科 教授

受賞

2000年 3月:情報処理学会創立40周年記念論文賞(第2著者)
2002年 7月:情報処理学会システムLSI設計技術研究会優秀論文賞
2007年 3月:丸文研究奨励賞
2008年 4月:LSI IPデザイン・アワード MeP賞
2009年 4月:平成21年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞
2010年 5月:情報処理学会 長尾真記念特別賞
2010年10月:SASIMI 2010, Outstanding Paper Award
2013年 5月:電子情報通信学会 論文賞
2013年 8月:情報処理学会システムLSI設計技術研究会 優秀論文賞
2015年 9月:ISLPED 1st Most Cited Paper Award
2016年 9月:IEEE SOCC Best Paper Award
2016年 9月:情報処理学会システムLSI設計技術研究会 優秀論文賞
2018年 6月:電子情報通信学会 論文賞

所属・連絡先など

  • 情報システム学専攻/コンピュータ科学科情報システム系 教授
  • 博士(工学)
  • ishihara@ertl.jp
  • 研究室ホームページ:  http://www.eec.css.i.nagoya-u.ac.jp/