Synthesis of Full Hardware Implementation of RTOS-Based Systems

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H04081
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 60040:Computer system-related
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: Ishiura Nagisa 関西学院大学, 工学部, 教授 (60193265)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 信明 公益財団法人京都高度技術研究所, 研究開発本部, 主任研究員 (00373506) ; 冨山 宏之 立命館大学, 理工学部, 教授 (80362292) ; 神原 弘之 公益財団法人京都高度技術研究所, 研究開発本部, 主席研究員 (80373497)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 組み込みシステム / リアルタイムシステム / リアルタイムOS / 高位合成 / フルハードウェア実装

Outline of Final Research Achievements

As a method to dramatically improve the response performance of real-time systems, we have developed a method to implement whole control systems built using a real-time operating system (RTOS) as hardware. In addition to devising an architecture that enables circuit scale reduction and system synthesis using commercial high-level synthesis tools, we have developed a prototype tool that autogenerate hardware that provides RTOS services.

Free Research Field

コンピュータシステム、VLSIの計算機援用設計、システムプログラムのテスト

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年の情報通信技術の発展に伴って新しい製品が開発されているが、車載機器、無人飛行機、ロボット等の制御には益々高い機能が要求されるようになっており、応答性能の確保が難しくなってきている。これを解決するため、RTOS 機能をハードウェア実装する方法や、制御プログラムを高位合成技術によりハードウェア化する手法が提案されているが、いずれの方法でもソフトウェアとして実行される部分が残るため、システムの性能向上には限りがある。我々の開発した手法は、制御プログラムとRTOSを全てハードウェア化するものであり、これによってリアルタイムシステムの応答性能を飛躍的に向上させることができる。