IEICE-ICD&IPSJ-ARC 共催研究会パネル討論「新時代におけるマルチコア戦略」
ポジショントーク2008年5月13日
NEC システムIPコア研究所
西 直樹

08/05/13 ICD-ARC共催研究会パネル© 2008 NEC Corporation1

富田先生からの宿題
パネラ各社のマルチコアの研究開発の状況¾ マルチコアの位置づけ¾ 個々の技術論にとどまらず、マルチコアをどう使うかといった事や各社の今後の戦略

マルチコアという新時代に何をしないとならないか¾ 学会・産業界が今後何をしなければならないか¾ 国内での競争に止まらず世界に対してどのような戦略が必要か今後に向けての課題・期待¾ 解決すべき課題や大学に期待する事(研究や教育)¾ マルチコアの将来像

08/05/13 ICD-ARC共催研究会パネル© 2008 NEC Corporation2

NEC&NECELの汎用マルチコア研究開発- 過去10年、低電力組み込みマルチコア・応用に注力 考え方
タスク並列
スレッド並列自動並列

HW
SW
AMP/SMPAMP
SMP
AMP/SMPSpeculative MT Single

実用化
◎○まだ

2003年
2004年
2005年
2006年

2007年

SPX
K602

ARM0 ARM1

Logic1

携帯電話用Medity M2

ISSCCで自動並列型発表(1GIPS@1W, Merlot)
NECEL-ARM提携発表
AMR社 SMP型MPCore発表
ISSCCで発表(タスク並列型 MP211)
携帯向けMedityシリーズ発表（N703iDで待受700時間達成、
N703i/N704i/N705i/N905i各シリーズの薄型、低電力に貢献）
車載向けNaviEngine (MPCore搭載)発表
08/05/13 ICD-ARC共催研究会パネル

世界初 携帯電話向け
マルチコアSoC MP211

ARM2

On-Chip Logic0 On-Chip
SRAM
SRAM

研究開発・実用化
1993年 社内Pj発足
1997年 低電力・高性能用途にターゲティング
2000年

世界初 組込み向け
マルチコア試作Merlot

DigitalBasebandApplication

組込用SMP MPCorePE0PE1

N905iシリーズ(M2採用)

F
P
U

SCU

カーナビゲーション用SoC
ナビエンジン(MPCore搭載)

PE2

PE3

© 2008 NEC Corporation3マルチコア研究開発： NECの考え方・方向性- メニコアと共にヘテロなコンピューティングに向かう –参考: http://www.nec.co.jp/rd/Overview/soshiki/ipcore/index.html

応用ドメインスペシフィック
メニコア

NW Contents
Processing

>100
core

>10
core

Slimit/HSE

車の周りの物体の動 1000
き予測→Emma

Radio DBB
Programmable
Signal Processing
Hardware

=128
core
IMAP

GOPS / GIPS

=512
core

>20
core

3.5/3.9G DBB
turecethi
A rc

STP (DRP)

cificepon Sitalic
Appmesi
T
X 40

100

同時通訳（限定的） → 10
音声認識（１０万語） → 1
動画ＣＯＤＥＣ（限定的） →Ge

0.1
2001

汎用マルチコア（組込み）プロセッサ

ImageRecognition

Multimedia

2004
SPX K602

deddemb
Elnera
2007

2010

2013

1.3 Times per Year
(CMOS Scaling withMulticore)
Year
2016
2019

PE1DSP

PE2PE0Lo
gic
1

SRAM Logic 0=3CPUs
+1DSP

MP211

08/05/13 ICD-ARC共催研究会パネル=4CPUs
MPCore© 2008 NEC Corporation

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「マルチコア・メニコア研究開発」の海外動向
 米国
 産業： マルチコアを着実進めながら、メニコアへの備えも進展 大学： 「メニコア時代」へのフォーカス度大、汎用と組み込みの両方
 産学： UPCRCs @ UCB and Univ. of Illinois (国・学15M$、産20M$)
抜本問題として「並列プログラミング」の研究がHW研究と共に活発化¾¾¾¾

Multicore Expo. （http://www.multicore-expo.com/）
Intel Developer Forum （http://www.intel.com/idf/）
UCB Parallel Computing Laboratory (国・学: 15M$, 産: 20M$ Intel & Microsoft )（http://parlab.eecs.berkeley.edu/）
Stanford Pervasive Parallelism Laboratory (産: 6M$ Sun, AMD, Nvidia, IBM, HP and Intel)（http://ppl.stanford.edu/wiki/index.php/Pervasive_Parallelism_Laboratory）

 欧州 産学： EU政策・産学クラスター育成 （/w EU域外からの参画も誘致)
ex. IMEC (Multi-Mode Multimedia, SDR)、Leti (FAUST, NoC)¾¾IMEC （http://www.imec.be/ovinter/static_research/onderzoek.shtml）
Leti （http://www-leti.cea.fr/scripts/home/publigen/content/templates/show.asp?P=390&L=EN） 中国・インド
 産学： 国内トップ＋帰国研究者＋海外企業の研究開発拠点
 産業： オフショア開発が成長力を支える→ 「どう使うかの知恵」が課題となる中でブレークスルー創出期待
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「新時代」に関する認識「インフラは新時代」へ： ITNWシステムを支える低電力装置・端末
通信： ブロードバンド化・グローバル化で世界成長を牽引
マルチコア
メニコアは幅広く普及どうする？
アイデアは?

Ne e ds¾インターネット・放送： IPv6、地上波IP放送、完全デジタル化¾無線： モバイルWiMAX、LTE(3.9G)、FMC¾固定： NGN商用サービス開始、光バックボーンの広帯域化進展

サーバ： サービス・プラットフォーム、巨大データセンター¾既に: i-Mode、Google、YouTube、ニコニコ動画、etc¾今後: SaaS拡大、クラウド・コンピューティングの進展

端末： 多様化
Seeds¾ホームサーバ、シンクライアント、車載、AV機器、スマートフォン、PND、ウェアラブル、インプランタブル、etc.
¾新価値： Quality of Life, 健康・ヘルスケア、支援・介護、安心・安全…

テクノロジは「新時代に向けて」基本に立ち戻る：
More Moore, More than Moore, Beyond CMOSHowCMOS: 引き続き微細化進展、規模の経済が拡大
新メモリデバイス、３次元デバイス／実装、光インコネ, etc.
日本は技術開発のあり方も「新時代」へ：
国内市場成長リミット、技術開発コストの高騰、少子高齢化
「ガラパコス諸島的な技術進化」の是非・反省
BRICsの技術力・人材能力の向上＆市場成長
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「新時代」のマルチコア・メニコアへの現状認識
小規模Pjx(多様・多数)～大規模Pjx(連携・大手)まで、産学併せ持ち、多様な取り組みから構成される「ECOシステムとしての成長段階へ」
 研究開発の技術視点：¾ 「マルチコア(≦16PE)」に加えて「メニコア(≧32)」¾ 「汎用追求」 ＆ 多様な「ドメインスペシフィック」¾ ヘテロ構造¾ 言語からの見直し、開発環境（OS、ランタイム…)、設計技術¾ 新デバイスプロセス・テクノロジ連携、ディペンダブル

 研究開発結果の技術活用先として期待されている領域：¾ データセンター・インフラ系ITNW機器：¾ 汎用： サーバCPU、汎用 or ドメインスペシフィック・アクセラレータ¾ アプライアンス： NWノード、ストレージ、etc.
¾ 端末・アクセス系ITNW機器：¾ メニコアアクセラレータ（汎用 or ドメインスペシフィック）
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学会・産業界が今後何をしないとならないのか
前提： ECOシステム発展には地域性もある

ex:北米： サーバ・データセンター～PC・PDAクラスが活発
国内： ハイエンドインフラと、様々な組み込端末が活発。
海外各国が得意なところはこれと連携・補完した技術開発。

何をしないとならないか
産業（=経済）としての考え： 地域特性も生かしつつ、相互交流・参画・連携しつつ発展。
 ECOシステムであることが期待であって、特定地域・組織に覇権を握られことは、ありがたくない。競争と協調の土俵が保たれていて欲しい。
大学研究への期待：
 研究： 自由闊達な議論・イノベーションに期待。
 教育： 国内が少子高齢化となる中、グローバルに人材呼び込み育成を。
産学連携 (国内外を問わず） グローバルトップの個別研究・要素技術は、個々関心度に応じて参画。
 広い枠組みもつ連携在り方については継続課題。
¾ 北米大： [Problem Statements＋複数レイアの先生が連携]+国・産が投資。
¾ 欧州： 国研究機関+大学 （産総研?+大学）に、産が加わる形が多いのでは。
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8NECの考え方・スタンス
NGN (Next Generation Network)進化を基軸に据えた成長を目指す
参考: http://www.nec.co.jp/ir/ja/index.html
 目指す方向性： 「グローバルなイノベーション・カンパニー」
 NGNを中心に： NECのあらゆる事業領域でグローバルな成長機会が拡大 イノベーション創出の中で： 「環境」をキーとした競争力強化を目指す。
 マルチコア・メニコアは： 「低電力（=環境負荷軽減技術）」としての位置づけ

マルチコア・メニコア研究開発の考え方
 必要な技術も、適用装置・システム領域も、とても広い。
¾ 技術： テクノロジ、アーキテクチャ、OS・ラインタイム、開発環境、並列アプリ・MW¾ 適用装置領域： 端末領域、ITNW融合領域、サーバ・データセンター領域

 マルチコア・メニコアR&D戦略の考え方¾ 必要な技術を全て自社の独自研究開発でまかなうことは不可能。
¾ 当社事業戦略と自社得意技術を勘案し、自社技術開発と、グローバルR&D・オープンイノベーション（＝産産連携、産学連携）を共に推進。
08/05/13 ICD-ARC共催研究会パネル© 2008 NEC Corporation9