次世代集積システムのための3次元データパス自動合成の理論とシステム化

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550321
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 金子 峰雄 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (00185935)
• Keywords: VLSI設計 / スケジューリング / 資源割り当て / レイアウト設計 / フロアプラン / 配線遅延 / RTLアーキテクチャ / 設計自動化

Research Abstract

集積回路システムの階層的設計において,高位合成はアルゴリズム記述からレジスタ転送レベル(RTL)記述を合成する上位設計過程であり,スケジューリングと資源割り当てをその主要な問題として含んでいる.本研究は,配線がシステム性能を決める大きな要因となる将来の極微細集積回路において,システム性能を十分に引き出した高性能・高信頼な集積システムを実現するための諸技術の提案と設計自動化システムの開発を目的とするものである.特にスケジューリング,資源割り当てと同時にレイアウト(空間的配置配線)設計を含めた同時最適化をアプローチの基本としている.特に本年度においては,以下の成果を得ている.
1.高位合成システム開発:前年度の主要な成果である資源割り当て制約スケジューリング手法を中核として,資源割り当て解空間及びフロアプラン解空間の探索と組み合わせた合成手法を提案,システム開発を行った.
2.コントロール信号の到達時刻スキューを考慮したスケジューリング手法:配線による信号遅延が顕在化する極微細集積回路においては,データパス上の信号伝播遅延だけではなく,制御回路から各コンポーネントへの制御信号の伝達遅延,到達時刻スキューを考慮する必要がある.こうした制御信号の到達時刻スキューを考慮した演算スケジュール手法を提案した.
3.非同期データパス合成への応用:クロック信号を使わず,不確定遅延・遅延変動下にても動作が保証される非同期システムは,将来の極微細集積回路上でのシステム実現技術として有望視されている.非同期データパスのための資源割り当て制約スケジューリングを新たに開発するとともに,資源割り当て解空間及びフロアプラン解空間の探索と組み合わせた合成手法を提案し,非同期システムに対しても有用な合成手法であることを示した.

Research Products

• [Publications] Koji Ohashi, Mineo Kaneko: "Binding Constrained Scheduling for Iterative Algorithm with Conditional Branches"Proc.of the Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies. 144-151 (2003)
• [Publications] Mineo Kaneko, Koji Ohashi: "Post-Floorplan Control Schedule under Max/Min Logic/Interconnect Delays"電子情報通信学会回路とシステム軽井沢ワークショップ. 195-200 (2003)
• [Publications] 小畑貴之, 金子峰雄, 田湯智: "資源割り当て駆動スケジューリングにおけるレジスタ間転送の自動挿入"電子情報通信学会VLSI設計技術研究会技術報告. VLD2003-2. 7-12 (2003)
• [Publications] 厚見吉彦, 大橋功治, 金子峰雄: "計算アルゴリズムの局所的類似性とそのデータパス合成への応用"電子情報通信学会VLSI設計技術研究会技術報告. VLD2003-3. 13-18 (2003)
• [Publications] Koji Ohashi, Mineo Kaneko: "Asynchronous Datapath Synthesis Based on Binding Space Exploration"電子情報通信学会回路とシステム軽井沢ワークショップ. (予定). (2004)