レイアウトを考慮した論理合成と設計記述言語の研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04452198
• Research Institution: Kyushu Univ.
• Principal Investigator: 安浦 寛人 九州大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (80135540)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩井原 瑞穂 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (40253538) ; 澤田 直 九州大学, 工学部, 助手 (70235464) ; 村上 和彰 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 講師 (10200263)
• Keywords: VLSI設計CAD / 論理合成 / レイアウト合成 / 配置配線 / 設計記述言語 / マイクロプロセッサ / ハードウェア / ソフトウェア同時協調設計 / ソフトコアプロセッサ

Research Abstract

従来の論理合成技術は,機能記述で与えられた機能を満たす論理回路のトポロジカルな情報を生成することを主眼としており,最終的なマスクパターン上に現われる幾何学的な位置情報の決定はレイアウト時に機能をほとんど考慮しない形で行われている.このため,制御系の回路のように規則性の少ない回路では人手設計を上回るような性能の回路が得られる場合もあるのに対し,規則性の高い演算器などのデーターパス系の回路では,遠く人手設計に及ばないのが現状である.このような現在の論理合成技術の内蔵する問題を解決するために,本研究では,論理合成の時点からレイアウト時の幾何学的な制約を考慮した,新しい論理合成手法と,そのための設計記述言語について研究した.具体的には,
1)レイアウト上の規則性を表現できる設計記述言語の研究:レイアウト上の規則性や概略の配置配線情報を機能設計時に指定して,その情報からレイアウト設計を行うための言語を試作した.
2)面積や配線遅延を考慮した論理合成手法の研究:論理合成時に配線遅延や面積を考慮にいれた論理合成手法を検討し,交換則を利用した回路の合成手法を提案した.
3)実用回路設計における手法の適用:実際のマイクロプロセッサの開発の中で,種々の合成手法を適用してその効果を調べた.また,現在の商用ツールや言語の持つ問題点を具体的に指摘した.
4)レイアウトを考慮した論理合成の利用:本手法の応用として,ソフトコアプロセッサによるハードウェア/ソフトウェア同時協調設計手法を提案した.
以上のように,これまで独立に行なわれていた論理合成とレイアウトを融合し,設計者がアーキテクチャ設計時にレイアウトに関する情報を与え,それを利用して論理合成とレイアウトを行なう新しい自動設計システムの枠組みとその応用手法を示した.

Research Products

• [Publications] Moshnyaga,Tamaru,Yasuura: "Design of Data-Path Modules Generatorsfrom Algorithmic Representations" Synthesis for Control Dominated Circuits,North-Holland. (1993)
• [Publications] Moshnyaga,Tamaru,Yasuura: "A Language for Designing Module Generators" The Transactions of IEICE. E.76-D. 1066-1073 (1993)
• [Publications] Hiroki Akaboshi Hiroto Yasuura: "COACH:A Computer Aided Design Tool for Computer Architects" The Transactions of IEICE. E.76-A. 1760-1779 (1993)
• [Publications] Akaboshi,Tomiyama,Yasuura: "Compiler Generation from Hardware Description Language" Proceedings of First Asian Pacific Conference on Hardware Description Languages,Standards & Applications. 76-78 (1993)