オリジナルコンピュータ

現在開発しているコンピュータシステムはMIST32プロセッサアーキテクチャを基本としています。MIST32はターゲットを高性能モバイルとしアーキテクチャを開発しています。外部汎用バスコントローラとしてGCI、内部基本デバイス機能としてDPSも設計・開発中です。

プロセッサアーキテクチャ

MIST32まじめに開発アウトオブオーダ実行を小規模ハードウェアでの実現を目標にしたモバイル用途向けプロセッサアーキテクチャ
SAP32教育用Simple Architecture Processor for educational. 某研究室の某研究室による某研究室のための教育用プロセッサアーキテクチャ。新人さん向け勉強用アーキテクチャ。

プロセッサ

MIST32アーキテクチャ

CPU名構造アーキテクチャbit数開発目標状態
MIST1032Aアウトオブオーダ搭載スーパースカラMIST32(一部非搭載)32bit今後の研究で使用するための基本アーキテクチャの製作を目標にする。例外処理に対応したTomasuloのアルゴリズムとレジスタリネーミングを使ったアウトオブオーダをもつ。2010/09/13日現在 開発開始 - 2011/01/19日現在 開発完了
MIST1032SAアウトオブオーダ搭載スーパースカラMIST32(MIST32 Type-S)32bitMIST1032AにMMU, タイマ、割り込みなどの昨日を搭載したオペレーティングシステム搭載可能なプロセッサ。2010/09/13日現在 開発中
MIST1032ISAインオーダ実行シングルパイプラインMIST32(MIST32 Type-S)32bitMIST32命令セットを搭載したインオーダ型プロセッサ。主にOS、各種アプリケーションの動作チェックとして使用する。2012/08/10現在 開発中
MIST32E10FAインオーダ実行シングルパイプラインMIST32(MIST32 Type-E)32bitMIST32の組み込み向けのサブセットを実装。インオーダ型プロセッサ。2015/02/01~2016/1/1

非MIST32アーキテクチャ(いろいろと実験用)

CPU名構造アーキテクチャbit数開発目標状態
8bit
MIST1008Aハーバード独自8bit基礎的な演算をするCPUを開発する2008/5/28日現在 開発終了
16bit
MIST1016A3段パイプライン独自16bitスタックレジスタを持つ。速度重視ではなく2サイクルリード(インストラクション+データ)の古典的な16bitCPUを製作する。また、1命令で演算と条件分岐を行えるアーキテクチャにする。2008/10/23日現在 開発終了
32bit
DA2232A非ノイマン・データフローアーキテクチャ独自32bit非ノイマン型プロセッサとして、基本的なデータ駆動型プロセッサの試作をし、演算性能及びその有効性を確かめる。2010/4/1日現在一部研究完了(コア部の終了)

開発用ボード

ベースボード(FPGAボード)

CPUDesignerVer1自作Cyclone IIが乗ったHUMANDATA社のACM-014Aをベースとした実験マザーボードです。回路図レベルで設計を行いました。
CPUDesignerVer1.1メーカー物Terasic社のDE1です。SDRAMなどの部分的実験を行うためのボードです。
CPUDesignerVer2メーカー物Terasic社のDE2-70です。データ駆動型プロセッサの実験を主に行います。
CPUDesignerVer3メーカー物Terasic社のDE2-115です。アウトオブオーダー型プロセッサの開発で使用します。結局アウトオブオーダコアのMIST1032SAは入らずインオーダコアのMIST1032ISAで使用中
CPUDesignerVer4メーカー物Terasic社のDE3-150です。アウトオブオーダー型プロセッサ(MIST1032SA)の開発で使用予定。

IFボード

Memory Extended Board 1自作DE3にUSB, DVI, Ether等のI/FやFlash等のメモリを追加するためのボード、4層基板で2つのHSTCポートを使用。

今まで

2004年当時中学2年、「CPUの創りかた」にて、CPUに興味を持つ、その後いきなり汎用ロジックでTD4の拡張版を作ろうとするも失敗
2005年当時中学3年、受験勉強の合間にCPU開発において能率よく開発するにはどうしたらよいか考え、FPGAと専用マザーボードを開発すればいいと考えた。CPUだけではなく、OSを作りコンピュータとして動かすことを目標とする。
2006年当時高校1年、FPGAについての勉強をし、FPGAボードをヒューマンデーターに提供していただいた。専用マザーボードの構成を考える。
2007年当時高校2年、2007年も終わり近づいたころマザーボードの設計を終え業者に発注、実際に部品をはんだ付けしボードが使えるようになるのは翌年となる。マザーボードの発注と搭載部品でかなり出費が加算したが、バイトと親の協力によりなんとか可能となった。
2008年当時高校3年、専用マザーボードとFPGAを使いCPUの実験・研究・開発をしている。受験生となり研究スピードはかなりスローペース…   AC入試にて某大学に合格する。DDPの研究開始。
2009年DDP(データドリブンプロセッサ)実現のためのお勉強。
2010年大学1年、筑波大学先導的研究者育成プログラムにてDDP(データドリブンプロセッサ)の試作を完了。新プロジェクトとして、完全自作コンピュータを開始。MIST32アーキテクチャの開発開始。OS 開発環境は友人が開発することとなった(のちにOpen Design Computer Projectとなる)
2011年MIST32アーキテクチャの開発と、MIST1032A、MIST1032SAの開発スタート。
2012年MIST32アーキテクチャのコンピュータを製作するプロジェクト、Open Design Computer Projectが、独立行政法人情報処理推進機構 IPAの未踏・人材発掘育成授業に採択されて開発が進む。MSIT32 ISA1.0がほぼ完成して、それに基づくMIST1032ISAを開発。共同で開発しているhktechno氏がbinutils, gccの移植を完了した。FPGAボード上でMIST32ベースのコンピュータで実機動作ができるようになる。この年からこれらの成果物をオープンソースで公開し始め、Open Source Conferenceに出展。
2013年某社のインターンでプロセッサのverification技術を習得。MIST32向け検証用ツールをある程度構築。OSCなどを始めセミナーで発表した。大学の実験でCOJTをとって、更にVerilog HDLに強くなった(kbck様指導のもと)。
2014年HPCS研究室に所属。汎用計算機ではなく、特定用途向けアクセラレータの研究開発をすることになった。