Hiroshima City University 
Graduate School of Information Sciences 
Dept. of Computer and Network Engineering 

Hironaka Tetsuo 

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Tetsuo Hironaka received his B.E. degree from Yamaguchi University in 1988 and received his M.S. and Ph.D. degrees in Engineering from Kyushu University in 1990 and 1993, respectively. From 1993 to 1994, he served as a Research Associate in Kyushu University. From 1994 to 2006, he was an Associate Professor at Hiroshima City University. Since 2006, He has been a Professor at the Computer Architecture lab., Hiroshima City University. His research interests are in the areas of reconfigurable architecture, parallel processing architecture and system software. 

Professor of Department of Computer and Network Engineering, Graduate School of Information Sciences, Hiroshima City University  2007/04/01-Present 
Professor of Department of Computer Engineering, Faculty of Information Sciences, Hiroshima City University  2006/10/01-2007/03/31 
Associate Professor of Department of Computer Engineering, Faculty of Information Sciences, Hiroshima City University  1994/04/01-2006/09/30 
Research Associate of Department of Information Engineering, Faculty of Engineering, Kyushu University  1993/04/01-1994/03/31 

Academic background
Yamaguchi University  Faculty of Engineering  Department of Electric Engineering  1988/03  Graduated 
Kyushu University  Graduate School, Division of Integrated Science and Engineering  Information system  Doctor course  1990/03  Completed 
Kyushu University  Graduate School, Division of Integrated Science and Engineering  Information system  Doctor course  1993/03  Withdrawn after completion of required course credits 

Academic degrees
Bachelor of Engineering  Yamaguchi University  1988/03 
Master of Engineering  Kyushu University  1990/03 
Ph.D.  Kyushu University  1993/07 

Current state of research and teaching activities
We study the methods to increase the performance of a computer system, while on the same time keeping it easy to use and reliable. In our laboratory we are working on these theme from both sides, from the hardware and software sides, to seek the breakthrough for the new computer architecture. 
Evaluation of the developed device Developed reconfigurable device SePLD
Evaluation of the developed device Developed reconfigurable device SePLD
Demo using Developed Hard & Soft LSI with University’s Emblem
Demo using Developed Hard & Soft LSI with University’s Emblem

Research Areas
Computer Architecture 
Parallel Processing 
Computer System Network 

Research keywords
Computer Architecture 
Reconfigurable Computing 
Reconfigurable Processor 
Parallel Processing 
VLSI Architecture 

Subject of research
Memory-LSI Working as Reconfigurable Device  近年リコンフィギャラブルデバイスとしてFPGAが広く使用されている。FPGAはLUTで構成され、様々な演算回路を構成することが可能である。ここでLUTはSRAMで構成されているが、それぞれのSRAMをメモリとして使用することはできない。そこで本研究では、LUTを用いて論理回路を構成するFPGAとして使用できるだけでなく、LUT内部のS RAMを全てメモリとして使用できるメモリLSIの実現方法を研究開発する。  2005-2014 
Research of arithmetic units with high area operation performance efficiency  現在の汎用CPUやDSPを用いた計算システムではチップ面積あたりの演算性能が低く,よりコンパクトなLSIで高い演算性能を実現する用途には向かない.そこで,従来と異なり方式を用いることでチップ面積あたりの演算性能が高い大規模数値計算向きのLSIアーキテクチャ用計算方式を研究開発する.  2006-2012 
A study of a signal processing method for measurement control boards  計測制御ボードに搭載することを目指したコンパクトな信号処理方式の研究  2007-2008 
Study on Reconfigurable Computing  計算を行いたいアプリケーションが要求する演算器ネットワークをリアルタイムに動的に実現することで,省電力かつ高性能なアプリケーション実行が可能になる.本研究ではこれを実現するリコンフィグプロセッサアーキテクチャの研究を行う.  2007-2010 
Research and development of OS for Reconfigurable Processors Systems  FPGA など再構成可能なデバイスを,プログラマブルな資源としてコンピュータシステムに組み込んで利用する研究開発が行われるようになってきている.そのようなリコンフィギャラブルシステム(RC システム) は,HW/SW 協調設計型のプログラムの実行を可能としている.我々は,ユーザに提供する利用環境を整備し,RC システム全体の利用効率向上を目指して,RC システム上に搭載するOS の研究を行っている.  2007-2012 
Development of desktop ASIC production environment utilizing MPLD  Research and development of a method for mid-scale volume production, for ASIC with processing ability for a particular purpose. The research and development consists of two elements, one is the research and development of system software that generates configuration information for MPLD, from hardware description language (HDL). And the other is the research and development of non-volatile MPLD, by applying phase-change memory technology to the configuration memory of MPLD. With these two researches, we create an environment that circuit design engineer can design and manufacture non-volatile MPLD on the desktop that can be used as ASICs.  2011-2012 
Research and development of desktop ASIC production system and non-volatile reconfigurable device MPLD-E using a phase change material  相変化物質を用いた不揮発性再構成型デバイスMPLD-Eの開発とそれを用いたLSI設計環境の研究開発  2012-2013 
Research and development of non-volatile reconfigurable device MPLD-E using a phase change material and its design environment  相変化物質を用いた不揮発性再構成型デバイスの設計開発,および,基本デバイスアーキテクチャの開発,および,アプリケーション設計用CADの開発.  2013-2014 
High performance computing of CAE models, and development of sophisticated control device, by FPGA and etc.  Development of automobiles and aircraft with CAE model has become important. However, the development using a detailed CAE model takes a long time to retrieve results, which has become a major problem today. In this research, we research for methods to compute CAE models in a short period using FPGA and etc. And for advanced control needed in new systems, we develop a new sophisticated control device, by using FPGAs.  2013-2017 
Research of security techniques for cancer sensor chip  Cancer diagnosis using the cancer sensor chip is a simple, and anyone can diagnosis it anywhere. However, results of cancer diagnosis are a highly personal information that should only be accessible to a limited person. In this research, we develop a system that can balance the ease of cancer diagnosis with data security.  2015-2016 
Research on place and route method for reconfigurable devices using machine learning  In the reconfigurable devices, the performance that can be obtained varies greatly by how the application circuit are placed and routed. In this research, we apply machine learning to place and route to obtain more optimized placement and routing.  2016-Present 

Proposed theme of joint or funded research
Processor and compiler for Reconfigurable Computers  Wish to undertake joint research with industry and other organizations including private sector.  Technical consultation,Commisioned research,Joint research  積極的にアプリケーションへの応用を実施したいと考えています. 
Research and development of numeric operation accelarator that improves performance per chip area  Wish to undertake joint research with industry and other organizations including private sector.  Technical consultation,Commisioned research,Joint research  さまざな応用に展開できるような共同研究を特に希望します. 
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情報科学部学生のためのコンピュータリテラシー  小畑博靖,市原英行,井上博之,岩根典之,岡本勝,島和之,谷川一哉,弘中哲夫,三村和史,吉川祐樹(小畑博靖編者)  1-22, 52-64  大学教育出版  2008/04/17  Linux の基本的な操作方法から,テキストエディタの利用方法,電子メール,Web ページの作成,文章作成方法(Latex)等を解説する。インターネットを利用する際に必要な,ネットワークコマンドの使い方,セキュリティ,情報検索,情報倫理についても述べる。情報科学部学生のためのコンピュータリテラシー教育のための書である. 
Reconfigurable Systems  Hideharu Amano, Ryo Awashima, Masahiro IIda, Kiyoshi Oguri, Morihiro Kuga, Tomoyoshi Sato, Yasusuke Zappa, Yuichiro Shibata, Toshinori Sueyoshi, Nozomi Togawa, Akira Nagoya, Tetsuo Hironaka, Masao Yanazawa  235-251  Ohmsha  2005/08 
情報工学基礎実験  監修者:寺内衛,弘中哲夫 著者:川端英之  大学教育出版  2005/04/10  978-4887306219  大学等で情報工学・コンピュータ工学を専攻する学生諸君がディジタル回路設計技法を修得するための入門演習テキスト. 本書は以下の内容を含む. 第I部 論理回路設計演習 電子回路の構成要素/ディジタル回路の基礎/組合せ回路の設計/順序回路の構成要素-フリップフロップ/順序回路の設計/順序回路の設計(その2)/ディジタル回路作成演習/論理回路設計演習: 演習課題 第II部 アセンブリプログラミング演習 CPUの動作理解KUE-CHIP2を例に/KUE-CHIP2 アセンブリプログラミング/KUE-CHIP2 ボードと外部回路の接続/CPUの動作の理解(2) -KUE-CHIP2の実行フェーズ 
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(MISC) Introduction and explanation (scientific journal)  Joint  小特集 FPGAを用いた計算処理の高速化技術  弘中哲夫(編集チームリーダー),三好健文(編集サブリーダー)  電子情報通信学会誌  100/ 2, 81-112  2017/02  FPGAはデジタル回路を実現する電子部品から、マイクロプロセッサの能力を補完する物、さらには、マイクロプロセッサに変わる次世代の情報処理プロセッサへと進化を遂げ、今では当たり前の存在として広いアプリケーション領域で使われるようになってきています。本小特集では、FPGAを用いた計算処理の高速化技術がどのように広く活用されているのか具体な事例で紹介する。 
Research paper (research society, symposium materials, etc.)  Joint  API呼び出し記述支援手法に向けてのソースコードからマイニングした情報の特徴分析  西本匡志, 川端英之, 弘中哲夫  第58回プログラミング・シンポジウム  1-6  2017/01/06  近年は多様なフレームワークやライブラリの組み合わせによるアプリケーション構築が不可欠であり,開発者には API の使い方への熟練が求められる.これに対し,多くのソースコードから API 使用に関するノウハウを抽出して,API の呼び出し系列の記述を補助する仕組みが研究されている.我々はさらなる開発効率向上を目指し,開発者の意図を汲み取った上で支援する手法を検討している.我々は,開発者の手元にあるコードの編集状況や開発者が与えるキーワードから,実現しようとしている機能や追加が必要な処理を推測し,コードの修正案を提示することを目指している.本発表では,API 呼び出し記述支援システムで用いる知識基盤のあり方について,Android の Google Sample コードを分析した結果を踏まえて議論する. 
Research paper (research society, symposium materials, etc.)  Joint  0.6μmCMOSプロセスにおける再構成デバイスSePLDの設計試作による基本素子SLBの面積評価  山下裕司,山本啓輔,谷川一哉,弘中哲夫,石黒隆  第4回電子デバイス・回路・照明・システム関連教育・研究ワークショップ  1・6-1・7  2016/11/26  MPLDのMLUTをメモリではなく,MUXを用いて構成することで,MLUTの論理構成能力を落とし,小面積化したSLB(Selector-based Logic Block)の提案を行っている.しかし,従来の評価では,MLUTとSLBの面積評価がトランジスタ数のみで行われており,正確な面積評価はさ れていない.そこで,本研究ではMLUTの代わりに,SLBを用いたMPLDであるSePLD(Selector-based Programmable Logic Device)の試作を行い,SLBとMLUTを比較することにより面積評価を行った. 
Research paper (research society, symposium materials, etc.)  Joint  未完成プログラムの制御構造を踏まえたAPI呼び出し記述モデルに基づく不備指摘機能実現の検討  三宅雄介,西本匡志,川端英之,弘中哲夫  第4回電子デバイス・回路・照明・システム関連教育・研究ワークショップ  2・16-2・17  2016/11/26  我々は,これに対し,制御構造を踏まえた不備の指摘機能の導入を検討する.本手法は,API 呼び出しを記述すべき箇所の候補を減らすことで,適切な不備の指摘ができる.また,API 呼び出しとともに詳細な制御構造についても不備指摘のアドバイスすることが可能である. 本研究では,現在の API 呼び出し記述支援手法において制御構造を把握することによって,得られる効果を検討した.本稿では,API 呼び出し記述支援手法と制御構造を踏まえた本手法の特徴について述べ,プロトタイプ開発に向けて課題を整理する. 
Research paper (research society, symposium materials, etc.)  Joint  プログラミングアドバイスの絞込みを実現するAPI呼び出し系列データベースを支援するタグ付けの検討  松原遼平,西本匡志,川端英之,弘中哲夫  第4回電子デバイス・回路・照明・システム関連教育・研究ワークショップ  2・18-2・19  2016/11/26  API 呼び出し系列に適切なタグをつけること により開発者の意図に沿ったアドバイスができるのでは ないかと考えた.ここでいうタグとは,検索時に使われる もので,ソースコードのメソッドの処理内容と関係の深 い重要な英単語を抜き出したものである.また,API 呼び 出し系列とは,ソースコードのメソッドの中で呼び出され ているAPI 名とその型名を,呼び出した順番を保持したま ま抽出したものを集めたものである.ここで,問題となる のは適切なタグをどのように設定するかということであ る.様々なタグ付けの方法があるが,本稿では,使用API 名とその型名を用いた処理内容を理解したソースコード 中のメソッド定義へのタグ付けについて述べる. 
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Research presentations
Poster presentation  定理証明支援系を証明木ベースで利用するためのProof Generalの外部ツールの開発  日本ソフトウェア科学会第33回大会  2016/09/08  定理証明支援系には,証明をサポートする関連ツールがあるが,十分に使いやすいとは言えない.そこで,定理証明支援系ProofGeneral用の用の外部ツール開発についてポスター発表した. 
Poster presentation  細粒度再構成可能デバイスの配置配線問題におけるニューラルネットワークを用いた配置配線手法  LSIとシステムのワークショップ2016  2016/05/17  細粒度再構成可能デバイスは,デバイス上にアプリケーション回路をどのように配置配線するかによって,回路動作速度や消費電力などが変わってくる.最適な配置配線結果に近づけるため,従来はSA法に配置結果の適切さを評価するコスト関数を導入して配置を行い,その後配線を行ってきた.しかし,デバイスの複雑な構造に適切なコスト関数の作成は難しく,課題となっている.そこで,本研究では機械学習を用いたコスト関数構築を試みる.具体的には,配置配線のターゲットデバイス向けにさまざまなネットリストを配置配線し,配置配線に成功した結果と失敗した結果をそれぞれ学習させ,コスト関数を構築した.今回はその初期評価結果を示す. 
Oral presentation(general)  Memory Array Based PLD Architecture for Embedded Reconfigurable Device  International Workshop on Innovative Architecture for Future Generation High-Performance Processors and Systems  2011/04/07  MPLDのデバイスアーキテクチャとその設計環境の紹介 
Poster presentation  Development of a Compiler with OpenCL Expansion for Reconfigurable Processor Hy-DiSC  Proc. 16th Asia and South Pacific Design Automation Conference ASP-DAC 2011, Student Forum  2011/01/27  Using high-level serial processing language such as C language, as a programming environment for a reconfigurable processor makes it difficult for the programmers to control a data transfer among various memories. To decrease the difficulty, we are making in trial to introduce OpenCL platform as a programming environment for reconfigurable processor Hy-DiSC. In this paper, we will show that how to map OpenCL programming model into our reconfigurable processor model and several examples to explain our compiler details. 
Oral presentation(general)  オーガナイズドセッションI(招待講演):細粒度再構成デバイスMPLDの研究開発  若手研究者支援のための産学協同GCOE国内シンポジューム  2009/09/30  従来の細粒度再構成デバイスであるFPGAは明確に配線要素と論理要素を分離する構造となっている.そのため,LSIの面積を有効に活用するという側面から見ると配線要素が余っても論理要素に転用できず,また,逆に論理要素が余っても配線要素に転用できないという問題を持つ.我々はこの問題を解決する細粒度再構成デバイスMPLDの研究開発を行っている.MPLDは配線要素としても論理要素としても使用できるMLUTと呼ぶSRAMメモリを基本要素とし,実装するアプリケーションに最適な配分で配線要素と論理要素にこれを振り分けることができる.本発表では,従来の細粒度再構成デバイスであるMPLDの特長とその研究開発について紹介する. 
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Intellectual property rights
Patent  半導体装置  2011-208267  2011/09/23  2013-069382  2013/04/18 
Patent  Semiconductor memory device  2006-029910  2006/02/07  2007-213641  2007/08/23 
Patent  結合網およびそれを用いたマルチポートメモリ  2005-76253  2005/03/17  2006-260127  2006/09/28 
Patent  Semiconductor device  2012-189334  2012/08/30  2013-110730  2013/06/06  5432344  2013/12/13 
Patent  プログラマブル論理デバイスおよびその構築方法およびその使用方法  2008-34040  2008/02/15  2009-194676  2009/08/27  5260077  2013/05/02 
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第一回電子デバイス・回路・照明・システム関連教育・研究ワークショップ 最優秀賞  小規模LSI向けプロセッサPilafの検討  2015/05/23  第一回電子デバイス・回路・照明・システム関連教育・研究ワークショップにおいて、安価な小規模デバイスなSoCを構成を実現するのに向くプロセッサアーキテクチャPilafの提案を行った. Pilafは高度なプログラミングにおいて重要な間接アドレッシング やサブルーチンコールが使用でき ,かつ,小面積で実現きるプロセッサである.さらに,Pilafではプロセッサ内部のレジスタ数を最小限に抑えつつも,多様な状況に対応できるようデータメモリ内に擬似的に32本のレジスタ備える. 
The 10nd LSI IP Design Award MeP Encouragement Prize  2008/04/24 
The 9th LSI IP Design Award Development Research Aid Prize  2007/04/26 
The 8nd LSI IP Design Award Development Encouragement Prize  2006/05/18 
Information and System Society Activity Service Prize (IEICE)  2005/09/09 
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Allotted class
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Memberships of academic societies
The Institue of Electronics, Information and Communication Engineers  1999/04-Present 
IEEE  1994-Present 
ACM  1993-Present 
Information Processing Society of Japan  1990/04-Present 
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Open lecture
オープンキャンパス研究室紹介  Others  2016/08-2016/08  変幻自在!!FPGAはすごいやつ!! 
オープンキャンパス研究室紹介  Others  2015/08-2015/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
オープンキャンパス研究室紹介  Others  2014/08-2014/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
オープンキャンパス研究室紹介  Others  2013/08-2013/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
オープンキャンパス研究室紹介  Others  2012/08-2012/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
オープンキャンパス研究室紹介  Others  2011/08-2011/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
企画展 「コンピュータの歴史展」 - 手回し計算機からパソコン、そしてスーパーコンピュータ -  Public lecture  2011/04-2011/04  コンピュータのしくみ-コンピュータはどうやって動くのか- 
オープンキャンパス研究室紹介  Others  2010/08-2010/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
オープンキャンパス研究室紹介  Others  2009/08-2009/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
EDSFair2009:Electornic Design and Solution Fair 2009  Others  2009/01-2009/01  次世代コンピュータシステムの研究開発 
オープンキャンパス研究室紹介  Others  2008/08-2008/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
EDSFair2008:Electornic Design and Solution Fair 2008  Others  2008/01-2008/01  リコンフィギャラブルアーキテクチャとそのソフトウェア開発環境 
平成19年度広島市立大学情報科学部公開講座  Open lecture  2007/11-2007/11  講義題目:コンピュータの進化の歴史と未来の姿 講演の内容 –コンピュータ・アーキテクチャとは何か –コンピュータの進化の歴史 –現在の計算機の位置づけ –未来のコンピュータの姿 
CEATEC2007  Others  2007/10-2007/10  展示タイトル:数千個の演算ユニットを搭載した超並列コンピュータの研究開発 以下,展示詳細 ・リコンフィギャラブル・マルチプロセッサ ・ディジットシリアル演算方式を適用したリコンフィギャラブルシステム ・メモリベース論理回路(MPLD)の研究開発 
オープンキャンパス研究室紹介  Others  2007/08-2007/08  コンピュータアーキテクチャ研究室の研究紹介 
EDSFair2007:Electornic Design and Solution Fair 2007  Others  2007/01-2007/01  リコンフィギャラブルアーキテクチャとそのソフトウェア開発環境 
広島市立大学リエゾンフェスタ  Others  2006/11-2006/11  ■広島市立大学研究シーズコーナー 粗粒度型リコンフィギャラブルコンピュータのハードウェアとそのコンパイラの研究開発 情報科学部情報工学科 コンピュータシステム講座 教授 弘中哲夫 助 手 児島 彰 助 手 谷川一哉 安価に高性能,省電力を実現するリコンフィギャラブルコンピュータのためのコンパイラ、および、応用分野をさらに広げるべく新規開発しているリコンフィギャラブルコンピュータを紹介します。 ■広島TLOコーナー 「結合網およびそれを用いたマルチポートメモリ」 オンチップシステムに搭載されるメモリには、ランダムアクセスバンド幅が要求され、この向上策となるメモリのポート数を増加させる方法として、多対多の割り当て機能を高速且つコンパクトに実現する結合網およびそれを有するマルチポートメモリを提供する。 情報科学部情報工学科 コンピュータシステム講座 教 授 弘中 哲夫     井上 智宏(卒業生) 広島大学 ナノデバイスシステム研究センター  教 授 Mattausch Hans Jurgen  助教授 小出 哲士 
CEATEC JAPAN 2006  Others  2006/10-2006/10  数値計算向け高演算精度ディジットシリアル・リコンフィギャラブルアーキテクチャ 
EDSFair2006:Electornic Design and Solution Fair 2006  Others  2006/01-2006/01  リコンフィギャラブルアーキテクチャとそのソフトウェア開発環境 
広島市立大学リエゾンフェスタ  Others  2005/11-2005/11  粗粒度型リコンフィギャラブルコンピュータのハードウェアとそのコンパイラの研究開発 情報科学部情報工学科 コンピュータシステム講座 助教授 弘中哲夫 助 手 児島 彰 助 手 谷川一哉 
CEATEC JAPAN 2005  Others  2005/10-2005/10  展示タイトル【次世代コンピュータの研究開発】 〇形を変えて動くコンピュータシステムの研究紹介 〇「体育館サイズのコンピュータを冷蔵庫サイズに」の実現を目指した研究紹介 
EDSFair2005:Electornic Design and Solution Fair 2005  Others  2005/01-2005/01  小面積マルチポートメモリとそれを用いた高性能アーキテクチャの実現 
広島市立大学リエゾンフェスタ  Others  2004/11-2004/11  高効率演算技術 
CEATEC JAPAN 2004  Others  2004/10-2004/10  再構成型コンピュータ バンク型マルチポートメモリ 低消費エネルギープロセッサ 
第7回 組込みシステム開発技術展  Open lecture  2004/07-2004/07  汎用組み込みプロセッサを目指すリコンフィギャラブルプロセッサ (弘中の都合により直前に谷川助手に代理講演を依頼) 
EDSFair2004:Electornic Design and Solution Fair 2004  Others  2004/01-2004/01  再構成型アーキテクチャを使用した汎用コンピューティング環境 
広島市立大学リエゾンフェスタ  Others  2003/11-2003/11  「汎用を目的とする再構成型コンピューティング環境の構築」 「高いバンド幅を持つ小面積なシステムLSI向けオンチップメモリアーキテクチャ」 情報科学部情報工学科(コンピュータシステム講座) 助教授 弘中哲夫 谷川一哉、井上智宏 
EDSFair2003:Electornic Design and Solution Fair 2003  Others  2003/01-2003/01  次世代コンピューティングアーキテクチャ 
ライントレーサロボットの制作実験  Open lecture  2000-2001  ライントレーサロボットの制作実験 
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