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) | 32bit | MIST1032A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) | 32bit | MIST32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) | 32bit | MIST32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 |
MIST1016A | 3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
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。 |
2015年 | HPCS研究室に所属。 |
2016年 | MIST32の本を出版した。8月までHPCS研究室。9月から台湾国立清華大学に留学。 |