アーキテクチャ学

情報基礎科学専攻

アーキテクチャ学 A12 Computer Architecture

小林広明教授（Prof. Hiroaki Kobayashi）
佐藤雅之准教授（Assoc. Prof. Masayuki Sato）
矢田部彰宏特任准教授（研究）（Assoc. Prof. Akihiro Yatabe）

研究キーワード高性能/低消費電力コンピュータアーキテクチャ、並列・分散計算、スーパーコンピュータとその応用、機械学習や量子アニーリングとのハイブリッド計算

ハードウェアとソフトウェアの協調設計による高性能・低消費電力・高信頼な次世代コンピュータアーキテクチャ

ポストムーア時代を見据えた革新的ハードウェア技術とその機能を最大限に活用できるソフトウェア技術の協調設計により、超高速・低消費電力・高信頼な次世代コンピュータを実現する事を目指し、以下のテーマに関する研究を行っています。

＜高性能・低消費電力・高信頼なコンピュータアーキテクチャ設計＞

計算機はその性能が飛躍的に向上する一方で、大量のデータを低消費電力で確実に処理することが求められています。そこで、積層技術・不揮発メモリ等の次世代デバイス技術を活用したメモリアーキテクチャや、プログラムが必要とする計算・データ供給能力に応じて電力あたり性能を最大化するシステムソフトウェア技術の研究開発に取り組んでいます。

＜機械学習・量子アニーリングと従来型計算によるハイブリッド処理とその社会実装＞

IoT の滲透により大量のデータが蓄積され、その効果的活用のために、従来型計算にとらわれない高効率なデータ処理方式が求められています。例として、人間が書いたプログラムではなくコンピュータ自身が学習してデータ解析を可能とする機械学習や、従来型計算では困難な組み合わせ問題等を効率的に解くことができる量子アニーリングが挙げられます。これらの利点を活かして従来型計算と組み合わせる「量子アニーリングアシスト型次世代スーパーコンピューティングアーキテクチャ」の研究開発を推進し、その応用例としてリアルタイム津波浸水予測・避難経路案内システムやタービン故障予測システムの開発とその社会実装に取り組んでいます。

従来型・量子アニーリング・AI/MLハイブリット計算環境
リアルタイム津波浸水予測・避難経路案内システム