次世代の通信技術をLSI設計技術で切り拓く
〜10G-EPON制御用SoC技術〜
〜超高速光通信用LSI設計技術〜
〜高速パケット転送処理用LSI構成技術〜
〜ストリーミング処理用クラウドハードウェア技術〜
更に高速で広帯域な光アクセスネットワークを実現するSoC設計技術
⇒成果映像（wmv形式）
どんな技術？
現在広く普及している光アクセスシステム(GE-PON)の次世代である10G-EPON用SoCの設計技術です。通信制御機能の大部分を1チップに搭載することで、高速な通信を小型・低電力な装置で実現することができます。光トランシーバ部分の「超高速光通信用LSI設計技術」と合わせてシステム実現に向けたキーデバイス技術となります。
なにが特長？
LSIの内部回路はGE-PONと10G-EPONの両方の処理に対応したデュアルレート対応アーキテクチャとしました。また、並列処理回路の採用による高速化や、通信量に応じたSoC内部のクロックを停止などにより、高速・低電力を実現しています。
なにができる？
映像サービスの拡大等のトラフィック増に備え快適なネットワークアクセスを実現したり、増やした帯域をより多くのお客様で融通して経済化ができる技術です。従来のGE-PONのサービスと次世代の10G-EPONのサービスを同時にお客様に提供できるようになるため、GE-PONから10G-EPONへのスムースな移行が可能になります。また、通信量が少ない時にはLSIの電力を削減する事ができるため、通信のグリーン化にも貢献できます。
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Bフレッツを10倍高速に。10Gバースト信号伝送技術。
どんな技術？
次世代ブロードバンド光通信(10G-EPON)に向けた10Gbps級光トランシーバ用LSIの設計技術です。1対多、不連続なバーストデータを瞬時同期して受信することにより、NTT局舎とお客様間の光回線の効率的な高速化を実現し、既存光ファイバ網を利用したマイグレーションによって低コストにサービスをアップグレードします。通信制御のための「10G-EPON用制御LSI技術」と合わせてシステム実現に向けたキーデバイス技術となります。
なにが特長？
バーストTIA［*1]、LA［*2]は様々な強さの光信号を一定振幅の電気信号に変換・増幅します。バーストCDR［*3]ICは、光ファイバを通過することで劣化したデータ信号の波形から瞬時にクロック信号とデータ信号を抽出します。これらを高速で行うことでデータの転送効率が格段に向上します。
なにができる？
10G-EPONの実用化によって、従来の光回線がアップロードもダウンロードも10倍に高速化され、より先進的なIP-TVサービス等が可能となるだけでなく、個人が非圧縮ハイビジョン映像をリアルタイムで送受信する放送局と成ったり、テレプレゼンス会議、遠隔診療・施術といった距離のゼロ化へとつながっていきます。
*1 TIA：Transimpedance Amplifierの略
*2 LA：Limiting Amplifierの略
*3 CDR：Clock and Data Recoveryの略
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柔軟でエネルギー効率のよい高速・大容量パケット転送処理を実現するLSI構成技術
どんな技術？
インターネットプロトコル等のパケットのヘッダ情報による検索結果をもとに転送処理を行うパケット転送処理用LSIを、100Gbps級の転送速度で実現する高速回路技術、大容量化とともにビットあたりの消費電力を大幅に削減していくための省電力技術、そして将来の新たなサービスを柔軟にサポートするために、転送処理用LSIとプログラマブルなプロセッサLSIとの組み合わせによって機能を拡張する技術です。
なにが特長？
トラヒックが少ない時にはパケット処理を行うブロックを集約することでパワーゲーティングを適用して効果的に電力を削減する省電力手法を開発しました。また、様々なプロトコル処理機能をシンプルな構成の回路で切り替える、高速性と多様性を兼ね備えたインタフェース回路技術、 パケット入力が集中した時に瞬間的に発生するデータレートのピークも、パケット損失なく吸収し転送処理するためのパケットバッファ構成技術を開発しました。そして、処理可能なプロトコルを柔軟に追加することを可能とする、プログラマブルLSIとの連携技術についても研究開発を進めています。
なにができる？
開発した技術を適用してパケット転送処理用LSIを試作し、双方向の100Gbps(合計200Gbps)スループット動作と省電力化を実現しました。この技術は100〜400Gbps級のルータ・スイッチ等に適用可能です。今後は更に高速なデータ転送と省電力を両立するパケット転送処理回路技術の研究開発を進め、ネットワークの高速化により近年の急速なトラヒック増大を支えると同時に、転送量あたりのエネルギー効率を高めることによって地球環境に優しく心地よい通信環境を実現します。
公開日 2012年12月17日
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膨大な映像ストリームを高速かつ柔軟に画像認識
どんな技術？
多数のFPGA（Field Programmable Gate Array；書き換え可能な集積回路）を用いてハードウェアリソースを動的に再構成することにより、ネットワーク上に溢れる膨大かつ多様な映像ストリームデータをリアルタイム処理可能なクラウド型のリコンフィギャラブルハードウェア技術です。
なにが特長？
様々な画像処理回路ブロック（タイル）の並列接続機構と、スケーラブルなアーキテクチャにより、多数・多様な映像ストリームに対して同時にリアルタイム画像認識が可能です。
FPGAと接続経路の動的再構成機構により、任意のストリーム処理（サービス）の内容を、他のストリーム処理（サービス）を中断せずに柔軟な変更が可能です。
GPUと比較しても、同等かそれ以上の性能でありながら、１桁以上の低電力、少スペースでシステムを構築できます。
なにができる？
多数のストリーム映像を入力し、多様な映像処理を多数同時にリアルタイム処理可能です。
監視・見守りシステム、デジタルサイネージ、映像検索、その他高速な画像･音声処理など、様々な分野への適用が考えられます。
実装例として、HOG特徴抽出とReal AdaBoost識別という処理量の大きい画像処理アルゴリズムをハードウェアへ実装したリアルタイム物体検出システムを構築しました。本プロトタイプでは、複数のFPGAボードを用いて、多数のストリーム映像（720×480pixel、16映像／ボード）を入力し、多様な物体の検出（人・車など）を多数同時（10映像／ボード）にリアルタイム処理（30fps）可能です。
「資料」
1.
15年間実用動作試験を行ったトランジスタの故障解析結果.pdf
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