デジタル信号処理用FPGAおよび専用CADツールの開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650345
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 柳澤 政生 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30170781)
• Keywords: LSI / CAD / 設計自動化 / 電子回路 / FPGA / デジタル信号処理 / 論理回路

Research Abstract

本研究では,優れたデジタル信号処理システムを構築するために有効なFPGAシステムの設計および製作,ならびに,そのFPGA専用のCAD(計算機支援設計)ツールの開発を行った・本年度の成果を以下にまとめる.
1. FPGAシステムの製作:FPGAを用いた動的再構成可能システムを製作するとともに,その応用として静止画像符号化を挙げ,提案システムの有効性を示した.
2. ハードウェア・ソフトウェア協調設計手法の考案:2種類のレジスタファイルを持ったデジタル信号処理向けプロセッサのハードウェア・ソフトウェア協調設計手法とその並列化コンパイラを構築した.
3. 高位合成CAD手法の考案:C言語のサブセットによって記述された動作仕様を入力とし,状態遷移レベルのハードウェア記述言語を出力する高位合成CAD手法を考案した,動作記述から複数のDFG(Data Flow Graph)を生成する,各DFGに対してハードウェア量,性能の見積り値等を算出する,複数のスケジューリング,アロケーションを高速に実行する等に新規性がある.
4. 論理合成CAD手法の考案:論理合成のテクノロジー.マッピング工程において有効となるCAD手法を考案したこれは,ツリー状に接続されたLUTを対象としたもので,.論理段数とブロック数のトレードオフを実現させている点に特徴がある.
5. レイアウトCADアルゴリズムの考案:すでに提案している配置・概略配線手法をマクロブロックを含んだネットリストも処理するように拡張した.

Research Products

• [Publications] 中本 真児: "最適解を保証するリソースバインディング手法" 情報処理学会 DAシンポジウム'98論文集. 245-250 (1998)
• [Publications] 寺島 信: "機能メモリを使用したプロセッサを対象とするハードウェア/ソフトウェア協調合成システム" 電子情報通信学会 コンピュータシステム研究会技術報告. 98・85. 31-38 (1998)
• [Publications] Nozomu Togawa: "A Simultaneous Placement and Global Routing Algorithm for FPGAs with Power Optimization" Proceedings of APCCAS'98. 125-128 (1998)
• [Publications] 井上 大輔: "FPGAのマクロブロックを対象とした配置概略配線同時処理手法" 電子情報通信学会 VLSI設計技術研究会技術報告. 98・115. 123-130 (1998)
• [Publications] 中村 剛: "2種類のレジスタファイルを持ったディジタル信号処理向けプロセッサのハードウェア/ソフトウェア協調合成システムとその並列化コンパイラ" 電子情報通信学会 フォールトトレラント研究会技術報告. 98・132. 71-78 (1999)
• [Publications] 長谷川 洋平: "FPGAを用いた動的再構成可能システムとその応用" 電子情報通信学会 VLSI設計技術研究会技術報告. (1999)