Development of Fortran base high level synthesis tool FortRock

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  • Fortranベース高位合成ツールFortRockの開発

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近年，集積回路の集積度の向上に伴い，FPGA の性能が飛躍的に向上してきた．それに伴い，FPGA を用いたハードウェア・アクセラレーションが注目されてきた．また，科学技術計算では Fortran が広く利用されてきたが，Fortran で記述されたライブラリ，パッケージは今もなお改良が行われている．この莫大な Fortran 資産をハードウェアを用いたアクセラレーションによって再利用したいというニーズが存在するが，FPGA に実装する場合には，ハードウェアの知識が必要となる．これらを解決するものとして高位合成ツールが存在するが，Fortran から Verilog HDL に自動的に変換する手法が現在では存在していない．そこで本研究では，Fortran ベースの高位合成ツール FortRock の開発を行うとともに，その性能を評価する．また，DFG(Data Flow Graph) を用いたスケジューリングなどによる最適化を行い，その性能評価を行うことにより，高性能計算のソフトウェア資産をハードウェア化するための可能性を示す．

In recent years, along wint improvement of VLSI, performance of VLSI has been improved drastically. Also, hardware acceralation using FPGA has attracted hardware designers. In addition, though Fortran has been used, in High Performance Computing(HPC) as for a library, or a package which is described in Fortran, improvement has been still needed. Reusage of such vast Fortran assets by acceleration using hardware has been still expected, however knowledge of the hardware is required for FPGA in implementation. Though high level synthesis tools which translate exist to solve such problems, but technique to convert into Verilog HDL from Fortran does not exist now. Therefore, in this study, we have developed a Fortran-based high level synthesis tool called FortRock. In addition, We describe possibility to build software assets of the HPC into hardware with optimization by scheduling using DFG(Data Flow Graph).

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