平成29年のFPGAチームの集合写真

FPGA team

山口 佳樹 准教授

  • FPGA 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.

個人ページ

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.

研究用のFPGAクラスタ、研究に使う電気自動車の画像、バレーボールの試合を画像認識している画像

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.

メンバー

山口 佳樹

山口 佳樹 准教授

  • FPGA
  • DAPDNA
  • DRP

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.

庭瀬 稜平

庭瀬 稜平 D2

FPGAによる大規模数値計算などへの応用に向けた高速ノード間インターコネクトの実装に関する研究に取り組んでいます.

古川 和輝

古川 和輝 D1

筑波大学計算科学研究センターで開発が進む,宇宙輻射流体力学シミュレーションの演算加速の研究をしています. FPGAやGPU,メモリ,アプリケーションに関する様々な特性を深く理解し,最適解を探します. 実装が動作すると大きな喜びを得られます.

MENG HUI

MENG HUI D1

顧超渊

顧超渊 M2

西村 将

西村 将 M2

大島 慶之

大島 慶之 M2

YOON JONG KWAN

YOON JONG KWAN M2

川崎 真太郎

川崎 真太郎 M1

Tao Yining

Tao Yining M1

身体(手・足・腰)に取り付けた加速度センサで取得したデータを利用して,実時間で動作(歩く,走る,階段の昇降,停止など)を実時間で分類する組込みシステムについて開発しています. 現在,動作認識を AI で行っていますが,将来的には,通常の歩行と異常時の歩行などの違いを検出し,高齢者の転倒予防や傷病後のリハビリテーション効率の改善など, 人に優しい IoT を実現したいと考えています.

RAMIREZ JOVE DIEGO MARCELO

RAMIREZ JOVE DIEGO MARCELO M1

GU XIANGYU

GU XIANGYU B4

私はFPGAに基づいて,高解像度の映像がSATAインターフェイスを介して,大容量の保存と高速転送を行っています. そして,この技術を自動車シミュレーション運転に適用して,明確なリアルタイム画像を取得することを検討しています.

桑澤 玄

桑澤 玄 B4

齊藤 尚也

齊藤 尚也 B4

原田 雄大

原田 雄大 B4

近年の成果