プログラム・スライシングに基づくハードウェア設計記述支援環境

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09780294
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 岩井原 瑞穂 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助教授 (40253538)
• Keywords: ハードウェア記述言語 / LSI設計 / 設計自動化 / 設計検証 / ソフトウェア工学 / プログラムスライシング

Research Abstract

ハードウェア記述言語とは,ディジタルシステム設計における仕様記述,設計検証のためのシミュレーション,論理回路合成など,種々の目的に用いられている,いわばハードウェアの高級言語である.現在の複雑化したマイクロプロセッサ開発においては,ハードウェア記述言語は必要不可欠なものとなってきている.今後ハードウェア記述言語のソース形式による設計資産の蓄積が増大するため,これらの設計検証・保守・再利用は重要な問題となると思われる.ソフトウェア工学の分野では,これらの問題に対し,プログラムスライシング(以下,単にスライシング)と呼ばれる手法に基づく研究が多くなされている.
本研究は,ハードウェア記述言語のためのスライシング・アルゴリズムの開発を行ない,その理論的性能を明らかにし,またこのアルゴリズムを実装したハードウェア設計記述支援環境を構築することである.
第1年目の本年度は,本研究の基盤となるスライシング・アルゴリズムの開発を行ない,その実装に着手した.
[依存解析手法の開発]標準的ハードウェア記述言語VHDLについて,その構文およびsignalの遅延の意味を考慮して,適切な依存関係をいくつか定義し,その依存関係に基づいてスライスを定義する.そして,そのスライスを計算するアルゴリズムを開発する.
[スライシング・ツールの実装]上記アルゴリズムを備品として購入したワークステーション上に実装を開始し,基本的な機能が動作するようになった.
[スライシング・ツールの予備評価]上記ツールの基本的機能を用いて,実際のハードウェア記述に適用して,評価を行なった.評価項目としては,(a)スライス計算時間,およびスライスによる設計縮小効果を調べるために,(b)記述行数と(c)論理合成結果の回路サイズの減少割合を調べた.その結果,信号線の削除が要求できた例とできなっかた例があった.最大20パーセントの記述削減が達成できている.

Research Products

• [Publications] 石原 亨,安浦 寛人,岩井原 瑞穂: "低電力化のためのGated Clockによるデータバス幅可変アーキテクチャ" 第10回 回路とシステム軽井沢ワークショップ. 451-456 (1997)
• [Publications] 一ノ瀬 茂,野村 雅也,岩井原 瑞穂,安浦寛人: "機能部品作成のためのハードウェア記述改造支援" DAシンポジウム'97,情報処理学会シンポジウム論文集. Vol.97,No.4. 203-208 (1997)