FPGA team

山口 佳樹 教授

• FPGA や GPU などによるアクセラレータに関する研究
• 画像・音声処理，ビッグデータ解析，人工知能，暗号処理などにおける ハードウェア化 研究，など

FPGA市場は急速に成長しており，2020年には2010年の約2倍となる1兆円に達すると言われています． 国内ゲーム市場（約5,000億円）やオンラインゲーム市場（約2,000億円）等と比べるとこの数字の大きさがわかると思います． 加えて，自動運転，医療/福祉，ロボット，ビッグデータ，安全・安心，航空宇宙等の分野で利活用されるため， FPGAは市場規模以上の付加価値を持っています． そこで我々は，現在要求されていること（画像/音声検出・認識・追尾・圧縮のハード化，ビッグデータ高速処理，大規模科学技術計算（宇宙・海洋・風洞），暗号処理等）に関する基礎・応用研究を行っています． また，FPGAの特徴を理解し，FPGAが苦手とする計算をGPUやCPU等で行う混成システム（ヘテロジニアスなシステム）についても研究しています． 加えて，理化学研究所（大規模計算分野），産業技術総合研究所（人工知能分野）等の国内研究機関を初め，海外研究機関（イギリス、ドイツ、ノルウェー等）とも提携をしています．

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研究内容

AI (Artificial Intelligence)，5G/IoT，BigData は，Webページやニュースなどでも，一般に利用される単語となりつつあります．これらを支える情報システムとして，膨大なデータを対象とした演算加速装置，5G/IoTを支える高速通信装置，集約されたデータを高速に取り扱うストレージ装置などがあります．では，これら全ての分野で， FPGAが注目を集めるデバイスとなっていることは知っているでしょうか？

演算加速という面では，Microsoft，IBM，Amazon，百度などがデータセンタ向けに FPGA を利用し始めています． 具体的には，サーチエンジン，AI 学習，医療画像処理，遺伝子検索，流体シミュレーションなどに利用されつつあります． ネットワークという面では，GPUで有名な Nvidia が Mellanox (FPGAを利用したネットワークスイッチを製造・販売した企業）を2019年3月に買収，これに対抗して Intel が FPGA 部門とネットワーク部門の統合を2019年6月に発表しました． ストレージ装置という面では，DELL EMCや富士通などの大手メーカが FPGA の採用を決めています．このことから， FPGA は既存のITシステムを変え，ITサービスを変え，社会を変える，という人もいます．

FPGAチームは，約20年蓄積されたFPGA研究/実装/開発の経験に基づき，学術的研究に加え産業界もにらんだ実問題を対象とするハードウェア加速機構について真剣に議論します． 具体的には，理化学研究所，産業技術総合研究所，高エネルギー加速器研究機構，物質材料研究機構などと共同研究を行っています．また，インターンシップや留学などの相談も可能です． 興味を持った人は，研究室紹介で会いましょう．

FPGAアーキテクチャから，FPGAを用いたアプリケーションに関する研究までを縦断的に扱っています． 既に始まっている半導体を中心とした情報システムの再編のキーワードはチップレットとFPGA．興味を持ったら，研究室紹介で聞いてみましょう．

FPGA (Field Programmable Gate Array) チームについて

FPGAは，自動運転，医療/福祉，ロボット，ビッグデータ，安全・安心，航空宇宙等の分野で数多くの企業が利活用しています．そしてそこでは，画像/音声検出，認識，追尾，圧縮処理，(ビッグデータ等)高速処理，大規模科学技術計算（宇宙・海洋・風洞），暗号処理などで更なる高性能計算が求められています．また，FPGAを本当の意味で活用するために，FPGAに加え，GPUやCPUの特徴についても研究室では学んでいきます．

日本のFPGAに関する研究および技術は高く評価され，FPGA分野の一流の国際会議を日本に誘致できるほどになっています．興味を持った人はぜひ研究室紹介に参加しましょう．