みんながシステム設計を気にする理由　――システムLSI開発の視点から

●LSI設計のやりかたが変わる

　システム・レベル設計におけるポイントは，以下の二つの効率化だと思います．

• アーキテクチャ設計――ソフトウェアとハードウェアの分割，その結果の性能やコストの評価など
• システム・レベル検証――ハードウェア・ソフトウェア・コシミュレーション（協調シミュレーション）など

　アプリケーションが異なればテストベンチに必要な要件やシミュレーション速度が異なります．アプリケーションが同じでも，要求される性能が異なれば，アーキテクチャはまったく異なります．したがって，最適な設計手法や設計ツールは，開発するLSIごとに異なることになります．

　システムLSIはCPU，通信プロトコル処理，マルチメディア処理など，多様な技術の集合体です．これを設計する環境も，ソフトウェア開発環境やHDLシミュレータ，回路合成ツール，テストベンチなど多様な技術が統合された環境になります．そして，すべてをカバーできるツール・ベンダは存在しません．HDLシミュレータと論理合成ツールがあればだいたい開発できるこれまでのASIC設計とは大違いです．

　このような状況から，ツール・ベンダには早急に各社のツールのインターフェース仕様を公開し，さらには共通化して，プロジェクトに合った最適な設計環境をユーザが容易に構築できるようにしてほしいと思います．Verilog HDLシミュレータではPLI（programming language interface）がインターフェース仕様の業界標準になっています．今後，特に重要なのは，ソフトウェア開発ツールとハードウェア開発ツールの間のインターフェース仕様です．

　また，IP（intellectual property）コアについても同じことが言えます．システムLSIの回路をすべて自前で開発することはほとんどなく，外部からいくつかのIPコアを調達することが多いと思います．代表的なものはCPUコアです．しかし，IPベンダがシミュレーション・モデルを用意していなかったりするというのは，よくある話です．筆者らも，あるCPUコアを導入したところ，命令セット・シミュレータ（ISS：instruction set simulator，サイクル精度のシミュレーション・モデルに相当する）を自社の検証環境に組み込めず，困った経験があります．

　システムLSIの開発期間が，機器メーカや半導体メーカのビジネスの成否を左右する時代がやってきました．設計者は現在の混沌の中から，自分たちのアプリケーションや設計スタイルにあった開発ツール，IPコアなどをうまく選択し，競争力のある設計手法を導入する必要があると思います．

やまざき・まさみ
富士通（株）トランスポート事業本部

◆筆者プロフィール◆
山崎正実．昔はCADシステムを作っていた．オブジェクト指向プログラミングというものに出会ったのは，1980年代半ばごろ．LISPという記号処理言語を使って，オブジェクト指向の論理図グラフィックス・エディタを仕事半分，趣味半分で作ったのが最初．その後，ハードウェア設計に転向し，LSI開発を始めた．このとき導入したのがVHDL．今は，C++などのオブジェクト指向プログラミング言語を使って，どうやってシステムLSIの設計をしようかな？と考えているこのごろ．