教育用プロセッサとしてのRISC-V RV32IのMIPS R3000との比較

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2020-11-10
• タイトル: 教育用プロセッサとしてのRISC-V RV32IのMIPS R3000との比較
• タイトル / 言語: en
• タイトル: RISC-V RV32I as a model processor for university education compared with MIPS R3000
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 教育・環境・アルゴリズム
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 慶應義塾大学理工学部
• 著者所属: 慶應義塾大学理工学部
• 著者所属: 慶應義塾大学理工学部
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Dept. of Information and Computer Science, Keio University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Dept. of Information and Computer Science, Keio University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Dept. of Information and Computer Science, Keio University,
• 著者名: 天野, 英晴; 飯塚, 健介; 伊藤, 光平
• 著者名(英): Hideharu, Amano; Kensuke, Iizuka; Kohei, Itoh
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: コンピュータアーキテクチャ，ハードウェア設計教育では長年に渡り MIPS R3000 がモデルプロセッサとして広く用いられてきた．しかし，MIPS R3000 アーキテクチャが実際に用いられる機会が減るにつれ，現実に用いられるプロセッサと教育用のモデルとのギャップが問題になってきた．一方，最近，急速に普及している RISC-V の基本となる RV32I アーキテクチャは MIPS R3000 と同様に，典型的な RISC の命令セットアーキテクチャの特徴を持つ上，長年の経験に基づく新しい概念を取り入れており，様々な拡張の基盤として用いることができる．また，設計環境，ソフトウェアのエコシステムが整っており，完全にフリーで利用できるなど，教育用プロセッサとして理想的である．本稿では，MIPS R3000 に代わって RISC-V RV32I を取り入れて大学教育を行った経験に基づき，RV32I と R3000 を比較する．RV32I は，拡張のベースとして定義されているため，32bit アーキテクチャとして最適化されている R3000 に比べて，性能，コストの点で不利が生じる．本稿ではこの点を定量的に明らかにするとともに，RV32I がなぜこのような選択をしたのかを学生に理解させることの重要性について述べる．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: MIPS R3000 has been used as a model processor for university education of computer architectures and hardware design. However, MIPS R3000 has been obsoleted, and not been used in the industry, so that students who learned MIPS in university cannot make use of the knowledge directly in the real world. RISC-V is recently rapidly developing ISA based on typical RISC ISA like MIPS R3000. Making the use of experiment form RISC-I, it provides modern ISA design concept and RV32I, a simple 32bit ISA can be used as a base of various extensions. Also, the open environment of hardware design and software eco-system are available for RV32I. Thus, it is ideal as an educational model processor. In this report, RV32I is compared with MIPS R3000 as an educational model processor for university education based on the experience of classes. Since RV32I is designed as a basis of extension, it has several handicaps compared to MIPS R3000 optimized for 32bit architecture. Here, the overhead of performance and cost are shown quantitatively. It is essential to show students why RV32I takes such design in the university education.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA11451459
• 書誌情報: 研究報告システムとLSIの設計技術（SLDM）; 巻 2020-SLDM-192, 号 24, p. 1-5, 発行日 2020-11-10
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8639
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会