大規模プログラマブル・ロジック・アレイの分解に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550274
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 笹尾 勤 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (20112013)
• Keywords: 論理設計 / PLA / 論理回路の分解 / 符号化問題 / 制御回路 / 算術回路 / LSIのCAD / 多段論理回路

Research Abstract

1.ワークステーションとしてサンマイクロシステム社のSAN-3を購入し、その上に、自設計記述言語で記述された論理をPLAに交換するシステム及びPLA簡単化システムを構築した。
2.PLAを分割する方法として、入力変数を分割する方法(直列分解)と出力関数を分割する方法(並列分解)を定式化した。また、そのプログラムを作成し、予備実験を行った。その結果、算術演算回路については、直列分解が、また、コンピータの制御回路については、並列分解が有効であることがわかった。実際の32ビットマイクロプロセッサで使用されている大槻模PLAのデータを東京のメーカー(複数)から提供してもらい、それを分解する会話的なプログラムも開発した。
3.分解された関数のそれぞれがなるべく簡単になるように、中間変数を決定する手法(最適符号化問題)を定式化し、そのプログラムの作成及び予備実験を行った。
4.分解の技術を用いて3段論理回路の有力な設計法を開発した。
直列分解は、理論的には興味深いが、計算時間が問題の大きさの指数で増加するため、今後は、高速なヒューリスティク法を開発する必要がある。算術演算PLAの場合、チップ面積を1〜2割減らすことができた。
一方、並列分解は、比較的単純な方法で大規模な制御PLAを実用計算時間内で分解し、チップ面積を3〜4割減らすことができた。以上、考察したのは、PLAを二つに分解する方法であるが、実際のLSI設計では、PLAを三つ以上に分解したいことも多く、その場合は、現在のところ試行錯誤を繰り返し分解する方法しか知られていない。符号化問題については、最適符号を求めるための計算時間が多すぎるため、実用的な高速ヒューリスティク法の開発が望ましい。

Research Products

• [Publications] T.Sasao.;M.Higashida.: International Wor Kshop on Fuzzy System Applications.107-109 (1988)
• [Publications] 東田基樹,笹尾勤: 情報処理学会第37回(昭和64年前期)全国大会. 4u-1. (1988)
• [Publications] 笹尾勤,東田基樹: 電子情報通信学会技術研究報告. VLD88-84. 47-54 (1988)
• [Publications] 笹尾勤,東田基樹: 電子情報通信学会技術研究報告. VLD88-85. 55-62 (1988)
• [Publications] 笹尾勤,: 月刊セミコンダクタワールド. 8-2. 111-116 (1989)
• [Publications] T.Sasao.: Proceedings of 1989 International Symposiuom on Multiple-valued Logic. (1989)
• [Publications] 笹尾勤: "超LSI設計:シリコンコンパイレーション論理合成" サイエンスフォーラム, 63-95 (1988)