大規模回路システムのラピッドプロトタイピング技術

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09559014
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 末吉 敏則 熊本大学, 工学部, 教授 (00117136)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白水 博 九州松下電器, 技術本部テレコム研究所, 研究員 ; 柴村 英智 熊本大学, 工学部, 助手 (10264136) ; 佐々木 守 熊本大学, 工学部, 助教授 (70235274) ; 久我 守弘 熊本大学, 工学部, 助教授 (80243989)
• Keywords: ラピッドプロトタイピング / FPGA / 回路分割 / ハードウェア記述言語 / 大規模回路 / システム集積化LSI

Research Abstract

研究実施計画に従い、大規模回路システムのラピッドプロトタイピング技術について研究を行った。本研究の主な成果を以下に示す。
1. ラピッドシステムプロトタイピング環境とCADシステムの統合:これまでに開発してきたラピッドシステムプロトタイピング環境と既存のCADシステムの統合を行うことにより、ハードウェア/ソフトウェア協調設計環境を実現した。ラピッドシステムプロトタイピングの際に重要となる複数FPGAへの分割実装手法として、i)回路の接続情報のみから自動的に分割を行う手法、ii)システム設計者の知識を利用するインタラクティブな回路分割法、iii)ハードウェア記述言語(HDL)による記述情報を解析することで回路分割を試みる手法、の3種類の方法を組み合わせることで高速かつ効率の良いプロトタイピング環境を提供できた。
2. VLSIシステム設計教育への適用実験:既存CADシステムとしてグラフィカルHDLエントリツールを採用した。グラフィカルHDLエントリツールにより、設計するシステムの仕様をそのまま設計入力として利用できるため、効率の良い設計手法であるとともに、初心者にも受け入れやすい設計システムを提供できた。設計教育への試行実験を行ったところ、初心者にも効率良く設計できる設計環境であることが確認できた。
3. マルチメディア機器向けシステム集積化LSI開発への適用実験:マルチメディア機器向けLSI設計におけるラピッドプロトタイピングを利用した事例として、2値化画像処理機能を集積化したLSIチップに適用した。開発したハードウェア/ソフトウェア協調設計環境により、最適なアーキテクチャの検討を行うことができた。また、高速なマルチメディア処理を実行するためのコアプロセッサとなるオンチップマイクロプロセッサおよびオンチップマルチプロセッサのプロトタイピングにも適用できるよう協調設計環境の充実化を図っている。

Research Products

• [Publications] 奥村勝: "並列離散事象シミュレーション評価環境VPSEとタイムワープ手法の性質検討" 情報処理学会論文誌. 39巻6号. 1571-1580 (1998)
• [Publications] 末吉敏則: "HW/SW コ・デザイン技法の現状と展望" 第1回 Embedded Systems Expo & Conference 予稿集. 4-18 (1998)
• [Publications] 末吉敏則: "リコンフィギャラブルロジック" 電子情報通信学会誌. 81巻11号. 1100-1106 (1998)
• [Publications] 末吉敏則: "FPGAの現状と将来動向" 第2回システムLSI琵琶湖ワークショップ予稿集. 93-101 (1998)
• [Publications] 弘中哲夫: "大学および企業における設計者教育-大学が目指す教育,企業が望む教育-" 情報処理学会研究報告. DA-90-21. 153-154 (1998)
• [Publications] 佐々木守: "2値化画像処理機能を集積化したアナログVLSIの構成" 電子情報通信学会論文誌. (採録決定). (1999)