システム・レベル設計とはなにか

●システム・アーキテクトに脚光

　LSIの構造は，年々複雑になっています．たとえば，図4は，SEMATEC（半導体技術向上を目的とする米国政府と半導体メーカによる官民プロジェクト）が予測した設計生産性に関する有名なグラフです．LSIに集積できる回路規模と，1人の設計者が1ヵ月間に設計できる回路規模の推移を示しています．

〔図4〕設計生産性の危機

　SEMATECが予測した回路規模と設計生産性の推移．LSIの集積度は年率58％で向上し続けるが，LSI設計者の設計能力は年率21％でしか向上しない．なんらかの改善手段を見つけないと，LSIの設計期間が延びたり，設計件数が減少すると考えられる．システム・レベル設計手法の見直しは，設計生産性を改善する手段の一つと考えられている．

　この図の2000年のところを見てみると，すでに数千万～1億トランジスタを1チップに集積できる時代が来ていることになります．こうなると，昔のように，とりあえず作ってしまってから評価を始めるという手法では，まともに動くものができません．仕様が決まった段階で，それが完成したときの形状や機能，性能，操作性，発熱，電磁放射ノイズなどを，あらかじめ把握できるようにしておくことが必須です．しかし，数千万～1億トランジスタのLSI，あるいはそれを搭載した機器の完成した姿を，細部にわたって正確に予測できる人など，そうはいません．

　そこで，現在，必要とされているのが「システム・アーキテクト」と呼ばれる設計技術者です．システム・アーキテクトは，ソフトウェア開発者や回路設計者など，ローカルな設計を受けもつ技術者とは役割が異なります．数千万トランジスタを集積したシステムLSIや，それを搭載した組み込み機器を開発する際に，仕様策定の段階で，ソフトウェアとハードウェアを含むシステム全体を見通しながら（分析しながら），最適な仕様を追求する設計技術者を指します．つまり，複雑なシステムLSIや，それを搭載する組み込み機器を開発するときの"かなめ"となるのがシステム・アーキテクトなのです（図5）．

〔図5〕システム・アーキテクト
システム・アーキテクトは，ソフトウェアとハードウェアを含むシステム全体を見通しながら，最適な仕様を追求する．