形式的手法に基づく動的変更可能なソフトウェア・ハードウェアの同時生成手法

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15636003
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 藤田 昌宏 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70323524)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河野 真治 琉球大学, 工学部, 助教授 (10284952) ; 小松 聡 東京大学, 大規模集積システム設計教育研究センター, 助手 (90334325)
• Keywords: システムLSI / ハードウェア・ソフトウェア協調設計

Research Abstract

半導体技術の進歩により、集積度は向上の一途を辿り、デジタルシステム全体が1チップLSI内に実装できるようになってきている。必然的にソフトウェアもそのほとんどがLSI内に格納されるようになり、ハードウェア・ソフトウェア協調設計(以下、HW/SW co-design)支援の重要度が増している。しかし、現在のHW/SW co-designは設計の最初の段階で全体仕様の中のどの部分をハードウェアで実現するか、どの部分をソフトウェアで実現するかを先ず決定してから、ハードウェア、ソフトウェアそれぞれの設計が行われる設計手法となっている。しかし、これでは、設計の最初の段階での決定がその後の設計すべてを左右することになり、HW/SW co-designという意味で最適な設計を行うことは事実上不可能となっている。
本研究では、HW/SW co-designを体系的に行うための要素技術である、ハードウェア合成、ソフトウェア合成、形式的検証の3分野について、当該分野における海外の最先端の研究者(下記)を訪問し、調査を行った。
・プリンストン大学 Wolf教授 先端システムLSI設計手法とその事例
・プリンストン大学 Malik教授 高効率ソフトウェアコンパイラ技術
・カーネギーメロン大学 Clarke教授 形式的検証技術
・カリフォルニア大学バークレー校 Bryaton教授 ディープサブマイクロン用ハードウェア合成技術
・ドートモンド大学(ドイツ) Marwedel教授 組み込みプロセッサ用ソフトウェアコンパイラ技術
・ダルムシュタット工科大学(ドイツ) Eveking教授 形式的検証技術
・インペリアルカレッジ Page教授 高位レベルハードウェア合成技術
・インペリアルカレッジ Luk教授 高位レベルハードウェア合成技術
加えて、カリフォルニア大学アーバイン校のGajski教授らによって開発されたSpecC言語を対象としたSW/HW co-design 環境であるSystem-on-Chip Environment(SCE)についての調査を行い、報告書としてまとめた。
また、IEEE International Conference on Field-Programmable Technology (ICFPT2004)を12月に東京大学にて開催し、その会議の一部として特にフィールドプログラマブルな要素を持つシステムを対象として、ハードウェア・ソフトウェア協調設計に関する議論を行った。