ACTIVITY REPORT

8Vol.

ACRi
アクティビティ
レポート

2021.6.30 発行

ACRiアクティビティレポートは、ACRi（アダプティブコンピューティング研究推進体／ Adaptive Computing
Research Initiative）の活動報告や最新の技術成果を公開するオープンなメディアです。FPGAの可能性に興味を持たれたすべての方に向けて、定期的にリリースしていきます。

第１回ACRi討論会を開催しました
過去10 年でAI/ 機械学習研究は目覚ましい進歩を見せる一方、ポストムーアの到来が現実のものと認識され始め、従来の CPUを中心とするアーキテクチャに代わる、新たな高速・大量のデータ処理技術が期待されています。近年は、高速 AI処理を行うアクセラレータ用途で GPUの普及が進みましたが、専用ASICやFPGAもパラダイムシフトをもたらす有望な選択肢に浮上しています。
そこで、ACRi 設立１周年の特別企画として開催された今回の討論会において、業界を代表するキーマンの方々より、「今後10 年に予想されるパラダイムシフトの中で、FPGAとFPGAを学んだ若手エンジニアがどう活躍できるか?」という観点で、次代を担うエンジニアに向けたアドバイスをいただきました。
日時2021年5月28日(金)16:30~

テーマ

ポストムーア時代の未来予想

パネリスト

FPGAエンジニアにとって、次の10 年のモチベーションを考える
Youtube 配信動画はこちら :株式会社ジーデップ・アドバンス

理化学研究所

東京工業大学

ザイリンクス株式会社

エグゼクティブアドバイザー

R−CCSプロセッサ研究チーム

工学院 情報通信系 准教授

カントリーマネージャー

林 憲一 様リーダー 佐野健太郎 先生

中原啓貴 先生

林田 裕 様https://www.youtube.com/watch?v=Wlo0joUfrBg&feature=youtu.be

Panelist

Panelist

株式会社ジーデップ・アドバンス
エグゼクティブアドバイザー

理化学研究所
R−CCS プロセッサ研究チームリーダー

林 憲一 様

佐野健太郎 先生

開発環境を整えることが最も重要

ドメイン専用による汎用システムの時代へ

過去 10年は GPUの普及が進んだ／その理由はディープラーニングとこれまでFPGAを用い、命令実行型の汎用プロセッサに代わる、特化型いうキラーコンテンツにフィットしたから／それ以前からエヌビディア

計算機アーキテクチャを研究／周期性を持つ技術の革新パターンとしでエンタープライズマーケティングの責任者をしていて、CUDA（GPU 向て「牧本ウェーブ」を紹介／コンピューティングデバイスは、生産性の高けの汎用並列コンピューティングプラットフォーム）の普及を進めていい「標準型」と性能・効率を追求した「特化型」の間で、振り子のようにた／すべてのディープラーニングフレームワークのCUDA対応をサ主流が遷移する／ FPGAは特化型要素を持つ標準型デバイス／ポストポートした／そうした地盤があって、今日のエヌビディアのGPUの隆盛

ムーア時代に適した高性能計算機アーキテクチャが待たれる中、FPGAに至ったと考えているの存在感が高まっている

Panelist

Panelist

東京工業大学工学院 情報通信系 准教授

ザイリンクス株式会社
カントリーマネージャー

中原啓貴 先生

林田 裕 様ポストムーアの法則を引き寄せるFPGA

新たな高速化技術や開発環境整備に着手

ムーアの法則が崩れる一方で、学習と推論にかかる演算量がどんどん

ザイリンクスは車載市場に累積１億9000万個を超える FPGAデバイス増えている／今後の AIモデル開発はコンパクトな特定モデルと大規模を出荷／ FPGAは、クルマの状況に応じて一つのデバイスで複数の機な汎用モデルに二極化／そんな中、データに対して過剰なサイズのモ能を入れ替えられるので、システム全体の消費電力とコストの低下に貢デルを用意すると、ある時点から汎化の誤差が低下するという理論が献／スケーラビリティの高さや、低遅延などの点でもADAS（先進運転登場／そこで大量のパラメータと大量の書き換えができるFPGAに注目支援システム）開発にマッチ／さらに、次の 10年でFPGA が飛躍するた／大量のトランジスタでスケールするAIのアルゴリズムを研究中

めに、アプリケーション全体を高速化させるVersal やソフトウエア開発者をサポートするVitisを多様な市場に提供

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パネルディスカッション
パラダイムシフト

今後10 年でどのような変革が起きると予想されますか？

Theme

1

林

Panel
Discussion2

汎 用機 の 性 能 向上 が見 込 めなくなり、ドメインスペシフィックな専用機の時代が来ると考えています。
佐野

今後10 年で起きるパラダイムシフトでFPGAはどのような位置を担うことができると予想されますか？

Theme
林田アーキテクチャの何をドメイン専用にするのかというアルゴリズムやAIモデルの進化が急速に進む一方で、シリコン設計サイクルは非常に遅い。そのギャップを再構成可能なハー観点では、演算そのものの専用機化以上に、チップ上・チッドウェアであるFPGA が埋めていくと考えられます。

プ内メモリ・チップ間のデータ移動にかかる時間とエネル

佐野

ギーを削減する技術が変革をもたらすと思っています。

題で、オープンイノベーションが重要になります。一般の半導体デアーキテクチャ多様化の時代はプログラミングの生産性が課

CPU中心のアーキテクチャからカスタマイズ可能な分バイスはユーザレベルでは難しいが、FPGAであればアーキテクチャ散コンピューティングに移行することが予測されますが、このより上位をオープンコミュニティで研究開発でき、新しい応用を開アーキテクチャにおいてはデータ移動の意味でもCPUがボト拓する基盤となるフロンティアデバイスとして期待できます。

ルネックになることを避けられます。

中原

林田

FPGAは永遠の２番手。特化した先進ニーズに素早く応えら理論上でAIが新しい大規模な汎用モデルに劇的に収れますが、市場で数が捌けるとなるとASICにとって代わられてしま斂する可能性は出てきましたが、ビジネスとの兼ね合いで従い、天下は取れません。それでも数の捌けない市場では独壇場で来モデルも残ると考えます。

すし、なくなることはないでしょう。

中原パラダイムシフトに向けて、若手エンジニアへどういったアドバイスをされますか？

Theme3佐野林

今後はいろんなアーキテクチャが出てきます。

中原

アカデミック的には今はムーアの法則が終わる面白い時期です。FPGAをベースに新しいアーキテクチャを考えた人は歴楽しみながらチャレンジして欲しいですね。
FPGAによるオープンな研究開発やイノベーションでは、史に名前を残せるという夢が持てます。
ハードとソフトの設計を明確に分けた効率優先の縦割り従来に増して幅広い知識や経験が求められます。学術的な基礎

林田

知識や専門的なバックグラウンドをぜひ磨いてください。

組織よりも、小さく柔軟な会社の方がイノベーションは生まれやすいかもしれません。

第１回ACRi討論会を終えてACRiでしか実現しえない豪華顔ぶれでの討論会となりました。ポストムーア時代の未来を議 論しつつも、討 論 会の真のテーマは「FPGAエンジニアにとってのモチベーションを考える」でした。中原先生からは「FPGAは永遠の二番手」とか「天下取ることはないけど無くならない」といった刺激的な言葉で、佐野先生からは「フロンティアデ▶

パネリストのみなさま 左上から右下へ
林 憲一様、佐野健太郎先生、中原啓貴先生、林田 裕様バイス」という勇気を与えるキーワードで、4人のパネリストそれぞれの温かいエールの言葉が、視聴者の胸に刺さったのではないかと思います。とてもACRiらしい、エンジニアが元気になる討論会になりました！

参加者の方からの感想

５つの項目からの１択で、大変有益（50％）
、興味ある内容（50％）と高評価の回答を得ました。
また、『ブログのクオリティが非常に高く、いつも勉強させて頂いてACRi 一周年記念オンライン交流会

Questionnaire
います』『ACRiルームのハンズオンセミナーなども受けてみたい』『ぜひ第 2回を早期に開催いただければと思います』など、今後にACRi

2021年5月28日(金)18:00-19:30 *ACRi 討論会終了後に開催 *約10か月振りにオンライン交流会を開催しました。ACRi 新規加入企業の方々や、ACRiイベントに協力して下さった先生方、また ACRi立ち上げに関わって下さったサプライズゲストからの一言など、ACRiの輪が着実に広がっている事を実感させるイベントになりました。

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対する期待の声をいただききました。

ACRiサロン 企業インタビュー
株式会社インターネットイニシアティブ

ASALCARCi
SOANL RiON

IoT ビジネス事業部 事業部長

岡田 晋介さん

iij.ad.jp/

国内におけるインターネットサービスの先駆者として知られ、現在はITの様々な領域を牽引しているIIJ。
岡田さんが統括されるIoTビジネス事業部は、様々な産業を対象にIoTの実用化に関する技術開発と実証実験を進め、サービスとして提供するマーケットの開拓を推進しています。

ACRiに参加した理由を教えてください

FPGAをどのように活用していきたいですか

エッジコンピューティングにおけるFPGAの可能性は強く感じていま

エッジコンピューティングでのFPGAの活用、ローカル５G、モバイす。そこで、FPGAをより深く知るためにACRiに参加しました。

ルエッジコンピューティング(MEC)でのコンピュートリソースとしての適用、配信ビジネスでの映像処理、分散ストレージの高度化などなど、FPGAを活用したいと思う用途は数多くあります。

ACRiにどのような活動をご要望されますか
IIJが現在取り組んでいる中に、点検・監査が必要な業務に関しNW

ACRiサロンへのご要望を教えてください

カメラを使い遠隔化するというものがあるのですが、例えば画像認識により対象を自動判定し現場作業をより省人化するといったサー

ACRiサロンで、他のメンバーの方々と技術的な議論を活発に交わしビスのアイディアがあります。そうした取組で検証を円滑に進めるたいと思いますが、他の加盟企業が何をやっているのかが分からな為、NWカメラの画像認識分野におけるFPGAのリファレンスデザいので、自ら投稿するとなると少しハードルが高いと感じています。

インやサンプルコードが提供されると嬉しいです。

ですから、呼び水になる状況をつくっていただけるとありがたいですね。また、コロナ禍が収まったら、ぜひフェイス・トゥ・フェイスのミーティングを主催いただきたいと思います。

わさらぼ合同会社

代表

三好 健文さんwasa-labo.com

処理を速くしたい、サイズを小さくしたい、消費電力を下げたい、などと考えるお客様へ、FPGAの活用ソリューションを提案している、わさらぼ合同会社。
設計言語から一緒に取り組んだり、高位合成ツールを開発して得た知見を提供したりするなど、お客様に寄り添った開発を得意としています。

ACRiに参加した理由を教えてください

ハードウェア開発者のメリットとは何ですか？

FPGAの有用性を知るエンジニアとして、どうやったらFPGA 人口がまずお断りしておきますが、自分自身はハードウェアエンジニアだと増えるか、何がFPGA 入門の障壁になっているか、それをどうやった思ってはいません（笑）。ですが、既存のコンピュータアーキテクチャら解消できるか、という課題を以前から考えていました。そんな時、に囚われずに、自由な発想でシステム設計できるハードウェア開発

日本のFPGA 人口を増やそうとするACRiの試みを知り、共感。ぜひ、は面白いと感じています。高速化や低消費電力を目標とした際に、協力したいと思いました。ACRiが展開しようとしている数々の活動一桁どころか時に、二桁のオーダーで問題を解決できる可能があるを通じて、長年考えてきた課題の解に近づけると感じたのです。

ことも、ハードウェア開発の魅力と言えるでしょう。
FPGAに関しては、ロジックが載るプロセッサなので幅広い観点でシステム設計ができるのが魅力です。今は、FPGAのさらに下に潜っFPGA関連プロジェクトの面白さは？て、低いレイヤーからハードウェアの設計を考え、システム全体をつくりあげる開発に興味があります。

最近、ある処理の高速化の為に専用プロセッサアーキテクチャを検討し、既存のCPU中心のシステムでは困難であると判断。FPGAを活用する提案を進めたところ、大きな手応えがありました。

ACRiにどのようなことを期待されますかもっと多くの人に使ってもらえるようになってほしいですね。

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ACRi ブログ
DA コンバータがなくてもできる FPGA ピアノ
（1）
〜
（5）
執筆者：長崎大学・柴田 裕一郎先生

このコーナーでは、この連載では、FPGA ボードのスイッチボタンを鍵盤に見立てて電子ピアノを作成する事例をご紹介します。なるべく多くの方にお手元のFPGAボードで試していただきたく、「DAコンバータがなくてもできる」をコンセプトに連載を進めます。

今月の注目ACRiブログをピックアップします。

https://www.acri.c.titech.ac.jp/wordpress/archives/11341

数値報告
昨年度まで2万台を推移していた ACRiブログの月別
PVは、5月に3万台を突破して以来、現在もキープ。
ACRiルーム登録者数も微増ながら着実に伸長しています。

・ACRiブログの月別 PV 数
ʼ21.4月：27,569PV
ʼ21.5月：32,472PV
ʼ21.6月：32.547PV

PV

35000

登録者数
（人）

PV

登録者数

700

30000

600

25000

500

20000

400

ʼ21.6月末：580人

15000

300

・会員団体数 21団体

10000

200

5000

100

・ACRi ルームの登録者数の推移
ʼ21.4月末：538人
ʼ21.5月末：562 人

0※2021.6.30 現在

2021.3月

4月

5月

6月

0

ACRi 参加団体
大学
4

運営企業
2

創設企業
7

協賛企業
8

今後の活動トピックス第 4回 ACRiウェビナーを開催します。

初心者限定FPGA 入門セミナー 実施中

第4回ACRiウェビナー

第2回ハンズオンセミナー 年  月  日（火） 年  月  日（金）

テーマ：FPGAの活用例が分かる！ライトニングトーク大会

オンラインでの体験型ハンズオンセミナー

開催場所：オンライン開催（YouTubeでライブ配信）

講師：東京工業大学 情報理工学院 教授

今回のウェビナーは、ライトニングトーク形式でお送りします。テーマは

吉瀬 謙二 先生「FPGA 活用例」。FPGAの活用を進めたいとお考えの企業の皆さんに向け、ACRiルームのアカウント作成から初めて、ACRi

どのような業務用途で FPGA が活用可能なのか、FPGAを使ったシステム開発

ルームのFPGA 利用環境の使い方とFPGAを動か

ではどんな点に注意しないといけないのか、実例を通してお届けします。

すところまでを体験します。

詳しくはこちらまで → https://acri.connpass.com/event/216978/

詳しくはこちらまで → https://bit.ly/3w6nlTG

詳細やご参加の方法等は、ACRiホームページ www.acri.c.titech.ac.jp/wp/ 等で追ってお知らせします。

4/4

今後もACRi の活動に注目ください。