２００６年度　 SoC設計技術A(STARC寄附講座) 授業計画
−システム設計−
対象：CS３年及び大学院理工学研究科（共通科目）


課題・出欠状況確認
最新情報

２００６．０７．１８
9月実習の受講可否について、申込みをした皆さんに電子メールで返信していますが、万一届いていない人がいましたら、まで至急連絡をください。

２００６．０６．２７

■「SoC設計技術A」に付属する実習の募集を開始しました。

実習に参加を希望する学生は、7月11日までに、宛でSubject(件名)を「SoC-A実習希望：学籍番号-CD 氏名」(例：SoC-A実習希望：1G04R001-1 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してください。予定定員を超えた場合は、レポートの成績を基準に選考し、7月12日(予定)に受講者を発表します。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。


２００６．０５．１１　実習について

■実習概要
「SoC設計技術A」「同B」「同C」にはそれぞれ実習が付属します。実習内容はそれぞれ独立したものですが、SoC設計の各工程を体験できる内容になっています。詳しくはこちらの文書(PDF)を参照してください。
■実習案内
「SoC設計技術A」実習の概要は以下のとおりです。

* 内容: システム・アーキテクチャ設計
* 日程: 9月14,15,16,19,20日
* 時間: 10:30〜16:10 (作業工程の進み方によっては延長されることもあります)
* 会場: 55号館 S棟 2階 第3会議室

受講申し込み方法については後日掲示します。

２００６．０３．０５　本科目の登録は、通常の登録方法と同様です。ただし、定員（２００名）を超えた場合は抽選となります。
２００６．０３．０５　本ページを開設。通常の科目と異なり２コマ×６週間で２単位の講座となります。

授業日程（前期　火曜５，６限　５６−１０３）
５／２３，６／１３，６／２０，６／２７，７／４，７／１１
＋オプション：実習（９月１４，１５，１６，１９，２０日（５日間））　

　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。
日付 連絡事項 ５限 ６限
５月２３日 D1章（１）　清尾先生（三菱）
「組込みシステムとその開発概要」
1.1.情報通信技術と組込みシステム
1.2.組込みシステムとは何か
1.3.半導体技術（SoC)のロードマップ
1.4.組込みシステムとSoCの関係
1.5.組込みシステムとものつくり
1.6.半導体事業の展開		 D1章（２）　清尾先生（三菱）
1.7.SoC設計の特徴
1.8.SoCの設計フロー
６月１３日 D2章（１）　平沢先生（小樽商大）
「組込みシステムの要求仕様定義」
2.1　要求仕様定義について
2.1.1 要求事項について
2.1.2 要求仕様定義プロセスの概要
2.2　要求事項の導出と記述：組込みシステム設計案の立案
2.2.1 要求仕様定義プロセスの起動：要求の導出方法
2.2.2 利用状況の分析
2.2.3 設計案の立案
（演習１）		 D２章（２）　平沢先生（小樽商大）
2.3　要求事項の確証：組込みシステム設計案の評価
2.3.1 開発関係者による評価
2.3.2 ユーザによる評価
（演習２）
2.4　要求事項の文書化：要求仕様書の作成
2.4.1 要求事項の整理
2.4.2 要求仕様記述
2.5　関連動向、その他
補足資料
６月２０日 D3章　早瀬（東芝）
「組込みシステム仕様定義（システム設計）」
3.1 組込みシステム仕様記述言語とは
3.1.1 仕様記述言語の必要
3.1.2 SoCの開発工程
3.2 仕様の構造化とIP再利用
3.2.1 IP再利用の必要性
3.2.2 オブジェクト指向による構造化
3.2.3 パターンとフレームワークによる構造化
3.3 UMLによる仕様記述
3.3.1 UMLとは
3.3.2 UMLの概要
3.4 仕様設計方法論
3.4.1 開発方法論とその目的
3.4.2 開発方法論の例
3.4.3 その他の手法		 D4章（１）　石井先生（IDT)
「システムアーキテクチャ設計技術」
4.1 第４章の全体像
4.2 SoCのシステムアーキテクチャ設計方法論
4.2.1 SoCシステムアーキテクチャ設計とは（設計のカバー範囲）
4.2.2 SoCシステムアーキテクチャ設計方法論（分担作業）
4.2.3 SoCシステムアーキテクチャの計算モデル（モデルをどう考えると定着できるか）
4.2.3.1 計算モデルとは（例で紹介）
4.2.3.2 システム仕様で使われる色々な計算モデル（単純なモデルから複雑なモデルやシステム仕様向きのモデル紹介）
６月２７日 D4章（２）　石井先生（IDT)
4.3 システムアーキテクチャ仕様設計データの構造化モデリング
（「SoCのシステム仕様書を書く」とは）
4.4 SpecC設計手法を用いた設計フローの紹介
（4レベルからなる抽象化：システム仕様からRTLへ）
4.4.1 システム仕様モデルの作成
4.4.2 アーキテクチャ仕様モデルの作成
4.4.3 通信仕様モデルの作成
4.4.4 実装仕様モデルの作成		 D4章（３）　木下先生（JAXA)
4.5 システム仕様記述言語例：SystemC言語と Spec C言語のコンセプト
4.5.1 システム仕様記述言語の要件
4.5.2 SpecC言語とSystemC言語の主な相違点
4.5.3 SystemC言語の概要とSystemC言語による設計フロー
4.5.4 SpecC言語
4.6 ケース・スタデイ：DVD
4.6.1 DVDの基本技術
4.6.2 SpecC言語を用いたDVD再生系の記述
７月４日 D4章（４）　木下先生（JAXA)
4.7 コデザイン
4.7.1 コデザインとは
4.8 性能評価と見積り：評価・見積り項目/技術
4.8.1 性能/面積/消費電力：HW
4.8.2 コードサイズ/データサイズ/リアルタイム性：SW		 D４章（５）　石川先生（ルネサス）
4.9.再利用による設計の効率化
4.9.1.設計の再利用
4.9.2.実装の再利用
4.10.IF(インターフェイス）の生成要素技術
4.10.1.IF生成とは？
4.10.2.IF生成要素技術
4.10.3.(補足)ケース・スタデイ
７月１１日 D6章　清尾先生（三菱）
「機能検証技術」
6.1.設計検証とは
6.2.シミュレーションによる設計検証技術
6.3.形式的検証技術
6.4.検証の進め方
6.5.動向（標準化）"		 D7（3）　入江先生（日立）
通信系システムLSIとシステムレベルの低消費電力化
3.1 通信系システムLSI（モバイル系プロトコルシステムLSI）
3.2 システムレベルの低消費電力化；モバイル向けアプリケーションプロセッサ

オプション実習：（９月１４，１５，１６，１９，２０日に実施）
場所：５５号館S2F第３会議室
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
題材：DVDプレイヤー設計（他の実習とは異なります）

講義に関するその他の情報


本講義の概要

　本講座はSTARC寄附講座である(*)。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。

*（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（富士通株式会社、松下電器産業株式会社、ＮＥＣエレクトロニクス株式会社、沖電気工業株式会社、株式会社ルネサステクノロジ、ローム株式会社、三洋電機株式会社、セイコーエプソン株式会社、シャープ株式会社、ソニー株式会社、株式会社東芝 ）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）


「ＳｏＣ設計技術Ａ」「ＳｏＣ設計技術Ｂ」「ＳｏＣ設計技術Ｃ」各科目の狙い

A. システム設計

  1. システム開発者からみて魅力の高い(高性能、低コスト、高信頼）ＳｏＣを設計できるようにする。　
  2. 性能／コストの視点からＳＷとＨＷの最適な組み合わせのシステムを構成できる技術を身につける。
  3. 抽象度の高い設計記述言語を用い、システムの検証を早期に行うことで、高品質なＳｏＣを、効率よく設計できるようにする（設計生産性：１０倍以上向上）。


B. LSI設計

  1. ＳｏＣ設計者としてレイアウト設計の現状と難しさを理解して、どの様な対応・工夫をすれば、レイアウト設計も考慮に入れた最適なＳｏＣが設計できるかを理解させる。
  2. ＬＳＩ設計の基礎をなすマイクロアーキテクチャと論理設計の基礎／高付加価値技術の基礎（消費電力＋テスト設計）、ならびにレイアウト設計より構成する。


C.組込みSW設計

  1. SoC設計者として、組込みＳＷがＨＷをどう扱うかを知ってもらい（これでHＷとＳWの接点が理解できる）、システムから見て最適にSoCを設計できるようにする。
  2. 技術内容：SoC設計者として、ＳＷについては少なくともこれくらいは知っておくべき組込みＳＷの基礎とする。
     
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