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ソリューション・サービス

SystemC Design Service 「C to RTL with SystemC」

概要

ハードウェア実装(回路設計)をC,C++等で記載されたアルゴリズム・ソース、もしくはアルゴリズム仕様書より行う設計ソリューションです。

既存のRTLを使用したハードウェア実装設計は、ハードウェアに切出す部分の「実装仕様」をもとに、RTLの振る舞いを設計した「詳細設計」に基づき設計されます。
製品価値を決定する開発は、従来のハードウェア設計(RTL設計)とは分離された体制で行われるため、次の課題を内在していました。
■ハードウェアの「実装仕様」の作成が難しい
■異なる言語により相互検討が難しい
■設計終了後のアルゴリズム修正が困難

 これらの課題に対し、アルゴリズム・ソースもしくはアルゴリズム仕様から直接ハードウェア設計を行うソリューションを提供します。

SystemC Design Service 「C to RTL with SystemC」

従来手法から進化、アルゴリズムからハードウェア化するメリット

従来のハードウェア実装の設計フローは確立しており、設計品質は高いと言えます。しかし、複雑化するアルゴリズムを開発し、製品に近い環境下で評価し改善することは困難でした。 また、各開発フローが独立しているため、製品レベルでのアルゴリズムの評価・改善は限られていました。

NSWのSystemCデザインフローは、従来のデバイス設計フロー(RTL設計フロー)では困難であったアルゴリズムの変更をデバイス実装に即時反映することが可能で、アルゴリズム改善とデバイス実装最適化を同時に実現します。


1.デバイス実装仕様書を不要に!

C/C++のソースコードを使用した修正により、仕様書の書き直しによる漏れ・誤りを回避します。実装仕様書の作成段階で検討されたハードウェアに実装される機能部分は、RTL記述の品質維持のため、RTL記述のみの修正により構造を変更することは通常行われません。このため、アルゴリズムの処理方法をRTL記述後に改善、または修正する場合には、実装仕様の修正から行う必要があり、多大な作業期間を要します。

本サービスではC/C++ソースコードからSystemCソースを作成し、デバイス実装を行うことにより、デバイス開発のための実装仕様の検討・実装仕様書の作成を不要にしました。

従来手法から進化、アルゴリズムからハードウェア化するメリット

2.アルゴリズム開発と製品開発を密接に!

SystemCはC/C++の拡張言語であるため、アルゴリズム開発者を製品開発へより近づけます。SystemCで記述されたモジュールは、ESLツールによるシステム・シミュレーションをソフトウェアのデバッグ可能な実用速度で実行することができます。そのため、アルゴリズムの評価と改善をハードウェアの実装時と等価な環境で実施可能になります。

3.独立性を確保しハードウェア実装課題を解決

ハードウェア実装はハードウェア由来の制限事項が多く、動作させるには経験者による多大な工数が必要となります。また、SystemCを使用した設計フローは、アルゴリズム開発者によるデバイス実装を可能にしますが、同時に本来行っていないハードウェア実装上の課題解決の知識が必要になります。当社では専門性の高いハードウェア設計ノウハウ、経験および環境構築を提供しますので、アルゴリズム開発者の負荷が増すことなく、ハードウェア実装設計に関わる課題を解決します。

4.連携環境の構築

高位合成を使用したアルゴリズムのハードウェアへの実装は、ハードウェアの構成を複数例を比較し、最適解を探索します。そのため、SystemCソースの修正が行われても、迅速に実装まで実施する開発環境を構築しておく必要があります。当社は、これらに対応した環境構築を含めてご提供します。

5.実機評価環境の構築

SystemCを使用したデバイス設計は、同時にFPGAへの実装ができるため、迅速な実機評価環境の構築とシステム評価を可能にします。当社はシステム評価を行うFPGA評価ボード設計と同時にSystemCから設計モジュールを実装し、改善・修正時に迅速に反映できる評価環境(高位合成スクリプトなど)を構築します。

実装例(OpenCV CornerHarris on FPGA)

下記の実装例ではOpenCV(オープンソース)のCornerHarrisを上記設計フローによりFPGAへ実装し、動画のコーナー検出のリアルタイム処理を実現しています。
C to RTL with SystemC 設計フローとオープンソース・ソフトの実装例

資料ダウンロード

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C Based Design Solution

お問い合わせ

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プロダクトソリューション事業本部 営業統括部
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