SoC設計技術B

２００３年度　 SoC設計技術Ｂ－ＬＳＩ設計編－(STARC寄附講座)
授業計画

対象：電気４年以上、通信３年以上、情報３年以上、及び大学院理工学研究科

最新情報

２００３．１０．１０　前期の「SoC設計技術B,C」の修了証を受け取っていない学生は、柳澤研究室に火曜日午後1時から3時の間に取りに行くこと。この時間でどうしても都合が悪い場合には応相談。なお、情報学科の３，４年生に限り、研究室経由で別途配布します。

２００３．９．２８　２００３年度「SoC設計技術B，C（STARC寄附講座）」　単位取得者諸君へ
　　　　　　　　　－「修了証授与式」についてー
　　SoC設計技術BおよびCの単位取得者に対して、単位取得を証明する「修了証」をSTARC（（株）半導体理工学研究センター）のご厚意により発行いただけることになりました。単位取得者に対する修了証授与式を下記日程で実施いたしますので、必ず集合してください。
　　　　　　　　　　日時：　１０月７日（火）　１８：００　　場所：　５７－２０２

２００３．０７．３０　夏期集中セミナー事前課題の解答を掲載しました。

２００３．０７．１８　レポート提出状況を更新しました。
２００３．０７．１１　２２：４０　全てのレポートの提出状況を掲載しました。

２００３．０７．１１　夏期集中セミナーの集合場所・集合時間等を掲載しました。

２００３．０７．１０　７／８提出分（最終分）までのレポート提出状況を７／１２にWEBで公開する予定です。万が一、レポート提出状況にミスがある場合には、７／２２正午までにこちらまで連絡をお願いします。

２００３．０７．０９　夏期集中セミナーのスケジュールを掲載しました。
２００３．０７．０８　本日までの出欠確認結果を掲載しました。
２００３．０７．０８　本日の課題はありません。また、これまでの課題の最終締切は７月１５日正午です。以降は一切受け付けません。また、１通でも未提出がある場合、Fとなりますので注意してください。

２００３．０７．０８　夏期集中セミナー受講者募集を締切ました（３１名）。

２００３．０７．０１　本日の課題を掲載しました。本日までの出欠確認結果を掲載しました。

２００３．０７．０１　早稲田大学情報生産システムサマースクールの案内（システムLSI分野の人材育成のため、早稲田大学の理工学部で STARC 講座を受講された学生の方を対象に、下記の要領でサマースクールを行います）

２００３．０６．２４　本日の課題と本日までの出欠確認結果を掲載しました。

２００３．０６．２４　夏期集中セミナー受講者専用ページを開設しました。事前学習等の案内があります。

２００３．０６．１９　夏期集中セミナー受講者決定（２５名）。

定員に空きがあるため、先着順で追加募集をします。希望者は、以下の６／３の案内に掲載した方法で電子メールを送ってください。

２００３．０６．１７　本日の課題と本日までの出欠確認結果を掲載しました。
２００３．０６．１６　６月３日までのレポート提出状況を掲載しました。
２００３．０６．１２　１０日のＶＨＤＬ（１）の講義に対応するレポート提出はありません。各自、指定されている課題を次回のVHDL(2)受講までに自分のノート等にやっておいてください。
２００３．０６．１０　本日までの出欠確認結果を掲載しました。
２００３．０６．０３　本日の課題と本日までの出欠確認結果を掲載しました。

２００３．０６．０３　夏期集中セミナー受講者募集開始－締切６月１７日１２：００－（定員４２名）。

SoC設計技術Ｂに付属する実習（ＤＶＤ設計）の募集を開始しました。
セミナー開催は８月１日～８日の土日を除く６日間、合計２２．５時間の予定です。
受講希望方法
- 締切までに、homework@yama.info.waseda.ac.jp 宛にSubject(件名）を「SoC-B実習希望：学籍番号-CD－氏名」（例：SoC-B実習希望：1g03r000-1-早稲田太郎）として電子メールを送ってください（本文は不要です）。
- 必ずwaseda-netのIDから電子メールを送信のこと。
希望者多数の場合は、これまでのレポートの成績を基準に選考し、６月２４日に受講者を本ページで発表（予定）します。
本受講は単位には一切関係がありませんが、単位取得者に発行される修了証には本実習の受講の有無が記載されます。

２００３．０５．２８　昨日の若林先生の講義の補足資料を掲載しました。
２００３．０５．２８　昨日までの出欠確認結果を掲載しました。
２００３．０５．２８　昨日の課題に対する補足（レポートは１通にまとめて出すこと。４章の問題は講義資料掲載のものではなく、配布資料の問題であること）。
２００３．０５．２７　本日の課題を掲載しました。
２００３．０５．２０　本日の課題を掲載しました。５／２０までの出欠確認結果を掲載しました。
２００３．０５．１４　５／１３までの出欠確認結果を掲載しました
２００３．０５．１３　１３日の課題を掲載しました。
２００３．０５．０９　ＳｏＣ設計技術Ｂ及びＣ科目登録漏れ学生一覧を掲載しました。
２００３．０５．０７　６日の課題を掲載しました。
２００３．０４．２８　これまでの出欠確認結果を掲載しました。
２００３．０４．２３　２２日の課題を掲載しました。レポート提出の締切日の詳細を掲載しました。
２００３．０４．２１　欠席の扱いについて→学部要項、大学院要項に記載の通り公欠に該当する場合は学部もしくは大学院指定の欠席届を山名(51-11-05)まで提出してください。なお、欠席の場合も当日出題されているレポートを提出しなければなりません。（全てのレポートが提出され、平均点が３点以上なければＦとなります）

２００３．０４．１７　登録結果について

ＳｏＣ設計技術Ｂ登録希望者数は１７７名でした。
予定定員をオーバしていますが、皆さんの希望を考慮し、教室（５２－１０１）のキャパシティ（１８０席－ビデオ機材設置部分３席）上限の１７７名の登録を受け付けることにしました。
以上から、登録希望者全員の登録が確定しました。

２００３．０４．０７　講義内容を更新しました。
２００３．０４．０４　科目登録用紙はこちら(大学院）、こちら（学部）を利用願います。
２００３．０３．３１　7/8の５限実施予定（VHDL(4))を講師の都合により６限に変更します。本変更に伴い他科目履修等で出席できない場合も本コマに限り欠席扱いとはしません。
２００３．０３．３１　Waseda-net(Web登録)トラブルに伴い、登録方法を以下のように変更します。

登録受付：２００３年４月７日～４月１０日
受付場所：学務課（５１号館１階）
登録結果発表：４月１８日に正門脇掲示板にて発表

２００３．３．２３　本科目は抽選対象科目です。定員（１００名）を超えた場合、抽選となります。このため、科目登録期間が一般の登録と異なりますので注意してください。詳細を掲載しました。
２００３．３．２３　本ページを開設

授業日程（火曜４，５限　５２－１０１）　２００２．４～２００２．７　＋　オプション：セミナー（８月）

以下に授業の進め方の目安を示します。なお、それぞれの回の内容は多少変わる可能性があります。また、今後、以下の内容が変更される場合もあります。なお、実際の授業の進捗状況によって、各回の授業内容が変わることもありますが、その場合には、実際の授業を優先させます。

日	連絡事項	４限（１４：４０～１６：１０）	５限（１６：２０～１７：５０）
４月１５日	休講
４月２２日	レジュメ配布２００３年度版「日経マイクロデバイス特別編集版	担当：　三木（日立）第１章システムLSIとは　１．１．システムLSIとは何か　１．２．システムＬＳＩへの変遷　１．３．システムＬＳＩの役割　１．４．高集積度化・微細化と問題点　１．５．本書の目的と構成２章　システムLSI設計フロー　２．１　システムＬＳＩ実装の種類　２．２　システムＬＳＩの設計手順　２．３　設計技術動向　　２．３．１．ＬＳＩ微細化に対する動向　　２．３．２．コンカレント設計　　２．３．３．ＬＳＩ設計製造の分業体制	休講
５月６日	レジュメ配布	担当：　内山（日立）３章　LSI構成要素　３．１．マイクロプロセッサ　３．１．１．マイクロプロセッサの概要：開発動向　３．１．２． CISCとRISC：アーキテクチャとは？　３．１．３．命令セットと動作フロー：ＳＨアーキテクチャ　３．１．４．パイプライン制御　３．１．５．仮想記憶：仮想記憶方式　３．１．６．キャッシュメモリ：記憶階層　３．１．７．マイクロプロセッサの製品例　（１） SH-4：スーパースカラとベクトル演算　（２） SH-5：SIMD方式　（３） FR500：VLIWアーキテクチャ	担当：　内山（日立）同左
５月１３日	レジュメ配布	担当：　田口（富士通）３章　LSI構成要素　３．２．メモリ　３．２．１．メモリの基礎技術　３．２．１．１．SRAM 　３．２．１．２．DRAM 　３．２．１．３．Flash　EEPROM 　３．２．１．４．FERAM 　３．２．１．５．各種メモリの特性　３．２．２．メモリ・インターフェイス　３．２．３．マルチ・ポｰト・メモリ　３．２．４．DRAM混載　３．２．５．SoCとSIP	担当：　内山（日立）３章　LSI構成要素　３．３．システムLSIのバス・インタフェース　３．３．１．バス・インタフェースの種類と定義：システムLSIのバス構成例　３．３．２．内部バス：基本的なシステムバス構成　３．３．３．外部バス：メモリバス
５月２０日	レジュメ配布	担当：　山口（シャープ）４章　機能論理設計　４．１．ハードウェア記述言語（HDL) 　４．１．１．HDLとは？　４．１．２．HDLの歴史　４．１．３．主要なHDL 　４．１．４．HDLの動向　４．２．動作レベル記述とRTL記述　４．２．１．ハードウェア設計と抽象度　４．２．２．動作レベル記述　４．２．３．RTL (Register Transfer Level)記述　４．２．４．動作レベルからRTレベルへの設計	休講
５月２７日	レジュメ配布補足資料「４章（２）スライドＮｏー４０”動作合成のまとめ”の課題２の回答例」	担当：　若林（NEC) ４章　機能論理設計　４．３．動作合成概論　４．３．１．設計工程と設計レベルの抽象化　４．３．２．動作合成の効果　４．３．３．動作合成の原理　４．３．４．動作合成の詳細（講義ではあまり触れない）　４．４．論理合成　４．４．１．順序回路生成　４．４．２．組み合わせ回路生成・最適化	担当：　若林（NEC) ５章　機能・論理検証　５．１．機能・論理検証問題（各設計工程における機能論理検証問題の定義）　５．２．機能検証検証方式　５．２．１．シミュレーション方式　５．２．２．エミュレーション方式　５．２．３．形式検証方式　５．２．４．ＨＷ／ＳＷ協調検証方式　５．２．５．サイクルレベルの検証　５．３．検証方式の比較
６月３日	レジュメ配布	担当：　山本（沖電気）６章　レイアウト設計　６．１．セルベース方式LSIのレイアウト設計手順　６．２．セル・ライブラリ設計　６．２．１．論理セルの構造　６．２．１．１．NMOS/ PMOSトランジスタ　６．２．１．２．インバータ／NAND／フリップ･フロップ　６．２．２．セル･ライブラリ設計フロー　６．２．２．１．設計フロー／セル基本構造設計／回路設計　６．２．２．２．レイアウト設計と検証　６．２．３．チップ設計への提供情報　６．２．３．１．提供情報の概要　６．２．３．２．遅延計算モデル／遅延のトレンド　６．３．チップ･レイアウト設計６．３．１．チップ･レイアウト設計の概要　６．３．２．レイアウト設計の課題　６．３．２．１．設計期間／面積／微細化に関わる課題　６．３．３．他工程とのインタフェース　６．３．３．１．セル・ライブラリ設計／論理設計／製造　６．３．４．チップ構造　６．３．４．１．パッケージとI/Oフレームとコア　６．３．４．２．WireとVia／信号配線と電源配線　６．３．５．フロアプラン設計　６．３．５．１．フロアプラン設計とは　６．３．５．２．階層の再編成とアスペクト比／ハードモジュール　６．３．５．３．電源の配線と配線構造　６．３．６．配置･配線　６．３．６．１．配置・配線と自動配置手法　６．３．６．２．配置評価基準と自動配置／自動配線手法（例）	担当：　山本（沖電気）同左
６月１０日	レジュメ配布	VHDL(1) 近藤(Hd Lab)	休講
６月１７日	レジュメ配布	担当：　高見沢（ＮＥＣ）７章　タイミング検証　７．１．LSIにおける遅延時間の算出手法　７．１．１． MOSトランジスタ／論理ゲートの遅延　７．１．２．ゲート遅延計算手法　７．１．３．微細化に伴う遅延計算の高度化　７．１．４． RC（寄生抵抗・容量）抽出手法　７．２．同期設計とタイミング問題　７．２．１．遅延計算～タイミングﾞ検証フロー　７．２．２． LSIにおけるタイミング検証項目　７．３．タイミング検証手法　７．３．１．動的タイミングﾞ検証と静的タイミング検証　７．３．２．遅延シミュレーシヨン手法　７．３．３．スタテｲック・パス解析手法　７．３．４．タイミング検証手法の比較と課題　７．４．レイアウト設計とタイミング最適化手法　７．４．１．タイミングﾞ最適化手法　７．４．２．タイミングﾞドリブンレイアウト　７．４．３．回路最適化手法	VHDL(２) 近藤(Hd Lab)
６月２４日	レジュメ配布	担当：　宇佐美（東芝）８章　低消費電力設計　８．１．低消費電力設計はなぜ必要か　８．２．SoCの内部構造－電力を食うのはどの部分かー　８．３．CMOSにおける電力消費の基礎　８．４．設計フローと低消費電力化のポイント　８．５．論理合成での低消費電力手法　８．６．RTL設計での低消費電力手法　８．７．アーキテクチャレベルの低消費電力設計　８．８．消費電力の解析　８．９．低消費電力設計：人手と自動設計のすみ分け　８．１０．低消費電力化技術の向かう方向と課題	担当：　宇佐美（東芝）同左
７月１日	レジュメ配布	担当：　吉田（NEC) ９章　テスト容易化設計　９．１．テスト容易化設計の必要性　９．１．１．LS I のテストとは　９．１．２．テストの基礎知識　９．１．３．テスト容易化設計の必要性　９．２．テスト容易化設計　９．２．１．テスト容易化設計手法　９．２．２．スキャンテスト手法　９．２．３．バウンダリスキャン　９．２．４．BIST法　９．３．コアベースシステムのテスト　９．３．１．コア分離テスト手法　９．３．２．ダイレクトアクセス方式　９．３．３．テストバス方式　９．３．４．バウンダリスキャン方式　９．３．５．コアテスト標準化　９．４．SoCのためのテスト戦略　９．５．今後の課題	VHDL(３) 長谷川(Hd Lab)
７月８日	レジュメ配布	担当：　三木（日立) １０章　設計事例と今後の課題１０．１．システムＬＳＩの設計事例１０．１．１．システムＬＳＩの応用例１０．１．.２．システムＬＳＩの基本構成１０．１．.３．システムＬＳＩの今後１０．２．今後の課題１０．２．１．システムLSIの課題概要１０．２．２．物理的課題１０．２．３．設計技術の課題１０．２．４．半導体事業の課題	（注意）本講義は事情により６限（18:00-19:30)に実施する。（６限に他の科目を履修している場合は、本講義欠席の場合も欠席扱いとはしない） VHDL(４) 長谷川(Hd Lab)

集中セミナー（受講は希望者：ただし、修了証には受講有無が記載されるので注意）－実施時間帯は別途連絡－題材：DVD設計土日を除く６日間：合計時間数２２．５時間
８月１日～８月８日に実施夏期集中セミナー受講者専用ページ(学内からのみ）

課題

締切は、出題日の翌週火曜日正午で、提出先は、55号館N棟6階03A室(柳澤研究室)前のレポートボックス .です。なお、翌週火曜が祝日等で休み（大学の講義が実施されない）の場合、翌日(通常〆切以降の最初の平日)の正午とします。
表紙に授業名, 担当講師名, 提出日, 所属学科(専攻), 学籍番号, 氏名, 電子メールアドレスを記載し, A4版レポート用紙にて提出すること.。
全ての課題が提出されていなければ評価はFとなる。締切を過ぎた場合も必ず提出すること（締切後の提出は減点される）
同一内容と判断できるレポートが提出された場合、それら全てのレポート（オリジナル、コピー問わず）が減点されます。

出題日	先生	課題内容
４／２２	三木	配付資料に記載されている第2章演習問題(slide 42)の(1), (2)
５／６	内山	配布資料に記載の通り。
５／１３	田口	配布資料に掲載の通り。（＊）
５／１３	内山	配布資料に掲載の通り。（＊）
５／２０	山口	配布資料に掲載の通り。
５／２７	若林	４章の問題、５章の問題（その１、その２、その３）講義中に配布したのは４章の問題のみですが、上記の５章の問題にも解答すること）注意：４章の問題は講義資料の最後のページに記載されてるものではなく，配布したプリントに記載された問題です。４章と５章の問題は別のレポートではなく，ひとつのレポートとして提出すること。
６／３	山本	配布資料に掲載の通り。
６／１７	高見沢	配布資料に掲載の通り。
７／１	吉田	配布資料に掲載の通り。（長谷川先生のVHDLに関する課題は提出不要です）

（＊）これらのレポートは別々に作成し, それぞれに対応するレポートボックスに提出すること。

講義に関するその他の情報

科目登録について
- 本科目は、抽選科目（定員以上の履修希望があった場合、抽選により履修者を決定します）であるため科目登録に次の制限を設けます。
  - 学部： WEB申請２（４／７～４／１４）のみ受け付ける。（WEB申請３では受け付けない）
  - 大学院：科目登録受付１（４／３～７）のみ受け付ける。（科目登録受付２では受け付けない）
  - 先取り履修： 本年度で終了のため受け付けない。
  - 上記受付完了後、抽選を行い履修者を決定する。（学部４／１８に発表。大学院４／１７に発表）
履修上の注意
- 本講座は、「電子回路」及び「プログラミング言語Ｃ」（学科によって名称は異なる）を修得済みであることを履修条件としている。これらの科目に相当する科目を履修していない学生は、本講座を登録することができない。
- 本講座は、講義と実習から構成される。なお、９月に集中セミナーを開催する。９月の集中セミナー（実習）の受講は任意（単位には無関係）であるが、STARC発行の修了証には、受講の有無が記載される。
- 単位を取得するためには、すべてのレポートを提出し、９月の集中セミナーをのぞく実習を完了しなければならない。
- ９月の集中セミナー（実習）では、ＤＶＤ設計を取り上げる予定。
- 講義中は、ビデオ撮影のため、教室の鍵を閉めますので途中での入退室ができませんので、注意してください。

評価
- 出席点とレポートにより評価します。各レポートは５段階評価（１～５）され 平均３以上なければ単位取得できません。また、出席は２／３以上ないと単位取得できません。
- 注意：同じ内容のレポートを発見した場合（写した場合）には、減点対象となります。
- 出席点は、各講師の最終担当授業において配布するアンケートの提出によりチェックします。
- レポートの締切は、翌週の火曜日正午で、提出先は、55号館N棟6階03A室(柳澤研究室)前のレポートボックスです。
- 全てのレポートが提出されていなければ自動的にＦとなります。また 期限外の提出は減点 されます。

修了証発行について
- 本講座の単位を修得した諸君には、STARCより修了証が発行されます。
- ９月実施予定の集中セミナー（実習）の受講は任意ですが、受講の有無が修了証に記載されます。

出欠状況
- ここで公開（学内からのみ参照可能）しますので各自確認してください。左記に関する問い合わせはこちらまで。

課題提出状況
- ここで公開（学内からのみ参照可能）しますので各自確認してください。左記に関する問い合わせはこちらまで。

教科書
- 講義中に配布します。

参考書
- 馬場敬信, コンピュータアーキテクチャ, オーム社, 2000年.
- “Special Issue on Configurable System,”IEEE Computer, April 2000,
- W. Wolf, Computers as Components, Morgan Kaufmann Publishers, 2001.
- Bhaskaran et al., Image and Video Compression Standards, Kluwer Academic Publishers, 1996.

演習の班分け
- （ここで公開します）

ビデオ撮影について
- 大学内での教育目的の使用、及び、ＳＴＡＲＣ関連１１社での社内教育用として、本講座をビデオに撮り教材を作成いたします。
- 個人情報の保護について
  - ビデオ撮影では学生の皆さんを映像として記憶することはありませんが、授業中質問した場合に音声が記録されます。
  - 音声の記録について同意できない場合は、ビデオ教材作成時に該当部分を消去する措置をとりますので、事前に山名まで連絡してください。

質問
- 本講座に関する質問は、山名(yamana@yama.info.waseda.ac.jp)まで。

本講義の概要

　本講座はSTARC寄附講座であり(*)、電気４年、通信３年、情報３年、及び理工学研究科に設置されている。本講座では、高度情報化社会で重要な役割を果たすマルチメディア信号処理を核とする情報端末システムのハードウェア開発者ばかりか、システム開発者、ソフトウェア開発者を目指す人達のために、最適なシステムソリューションを追求するための方法論を論じ、複雑さに屈しない思考力と洞察力を修得することを目指す。
　「SoC設計技術A」では、チップ上でのシステム構築における高位設計手法、「SoC設計技術B」では、画像圧縮等、より実践的なシステムに密着した実装設計手法に関する基礎知識を修得する。講師は、授業計画に示す各章毎に、当該分野の最先端で活躍されている人を起用している。なお、単位取得者には半導体理工学研究センターより修了証が授与される予定。

*（株）半導体理工学研究センター（Semiconductor Technology Academic Research Center）：1995年12月に設立された民間会社で、大手半導体メーカ11社（日立、日電、東芝、松下、富士通、三菱、ソニー、シャープ，サンヨー，ローム，沖）により運営されている。開発部では特に設計関連の専門家が高位設計環境等の開発に取り組む一方、研究推進部では国内の大学等の研究機関から半導体技術に係わる共同研究テーマを毎年公募し有数なテーマを選択して、資金的な援助と共に客員研究員を派遣し、研究強化と若手研究者の育成を進めている。（詳しくは http://www.starc.or.jp を参照）

本ページの著作権と使用許諾条件

本ページの著作権は、SoC寄附講座運営委員にあります。
本ページの掲示責任者は、SoC寄附講座運営委員です。
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