ページの本文へ

Hitachi

株式会社 日立情報通信エンジニアリング

ICT@ETモノづくりNews Vol.5
システムレベル設計ソリューション モデルベース開発ソリューション

組込みシステムの開発効率向上・開発コストのミニマム化をFPGA検証プラットフォームで実現

2010年9月30日

営業窓口

近年、携帯端末・デジタル家電・自動車等の組込みシステムの大規模化・多機能化にともない、組込みシステムの開発規模が増加しています。一方、製品サイクルの短縮化により、短日程開発が求められています。
開発の大規模化と短日程化という相反する要求を満たすために、組込みシステムの開発・設計手法の見直しが行われています。とりわけシステムレベル設計やモデルベース開発といった、大規模・複雑なシステムでもシステム全体を可視化できる開発・設計手法が注目を集めています。
今回はシステムレベル設計・モデルベース開発を、より効率よく推進するための当社の設計ソリューションをご紹介します。

1. 最近注目を集めている組込み設計手法

携帯電話やデジタル家電などの組込みシステムでは、それぞれの製品・機能に特化したハードウェア・ソフトウェアのモノづくり技術が必要です。
従来の設計手法は、実装するハードウェアや実現したい機能ブロックに依存した設計手法で、シンプルな機能を有する機器開発向けでした。
組込みシステムの多機能化にともなって、開発段階での仕様修正や論理変更などに柔軟に対応するため、設計の途中段階でシステム全体の整合性を確認する必要性が高まっています。
そこでシステム全体を可視化することによって手戻りをできるだけなくし、開発コストのミニマム化を目指した設計手法が近年注目されています。中でも携帯電話などの大規模な論理開発に適した「システムレベル設計」や自動車システムなどに適した「モデルベース開発」などが実際に採用され始めています。

従来設計手法

システムレベル設計
モデルベース開発

従来設計手法のフロー

  • 最終的なシステム検証段階で機能ブロック間の検証を行うため、システムの要であるアーキテクチャの変更や機能仕様の修正など大幅な手戻りが発生。
  • 手戻りを防ぐために機能ブロックごとにマージンを持たせた設計になり、システム全体で見ると大幅なマージンとなってしまう傾向がある。

システムレベル設計・モデルベース開発のフロー

  • システム設計段階でシステム全体の整合性確認ができる。
  • 仕様を最適化できるため、無駄なマージンを排除し、仕様変更などによる手戻りをできるだけ少なくすることが可能。

開発期間の長期化、コストの増大

従来手法に比べて短日程開発、開発コストの削減が可能

2. 当社の設計ソリューション

(1)システムレベル設計ソリューション

当社のシステムレベル(ESL*1)設計ソリューションは、SystemCを用いたESL設計の効率的推進が可能な各種のサービスメニューを用意しています。

例えば、「SystemC-RTL*2連携サービス」は、検証ボードを搭載したPCにてSystemCツールを活用することで、既存のRTLで記述された設計資産はそのままで、SystemCにてシミュレーションを実行することが可能になります。RTLをSystemCモデルに変換する膨大な工数を低減することができます。

また、「ESL設計導入コンサルサービス」や「SystemC教育サービス」で、お客さまの組込み機器開発におけるESL設計・SystemCの活用をサポートします。当社の専門エンジニアがコンサル・教育を実施しますので、ESL設計が初めてというお客さまでも安心してご利用いただけます。

ESL設計ソリューション サービスメニュー

ESL設計導入コンサルサービス
SystemCモデル作成
目的に応じた抽象度モデルの作成・支援
設計詳細化、モデルのリファインメント
TLM*3設計
SystemC検証
機能検証、カバレッジ、アサーション
SystemCインプリメント
記述最適化、動作合成支援、等価性検証
SystemC-RTL連携
RTLをそのまま利用した検証環境構築
SystemC教育サービス

図. SystemC-RTL連携サービスの実施例
図. SystemC-RTL連携サービスの実施例

*1
Electronic System Level
*2
Resister Transfer Level
*3
Transaction Level Modeling

(2)モデルベース開発ソリューション

当社のモデルベース開発(MBD*4)ソリューションは、MBDにおけるシミュレーションや検証を効率的に実施するためのサービスメニューを提供します。

例えば、「シミュレーション高速化サービス」では、検証ボードを搭載したPCにてMathwaorks社MATLAB/Simulink等のシミュレーションツールを実行することで、従来では時間のかかった高精度モデルを含むシミュレーション時間を大幅に短縮することが可能です。

モデルベース開発をおこなう上での各設計段階の検証精度向上、シミュレーション速度向上に貢献します。

MBDソリューション サービスメニュー

シミュレーション高速化
CやSimulinkモデルをハードウェア化・FPGA*5に実装し、高速にシミュレーション実行
ラピッドプロトタイピング・HILS*6環境構築
制御アルゴリズムやプラントモデルをFPGA化、リアルタイム検証環境の構築

図. シミュレーション高速化サービスの実施例
図. シミュレーション高速化サービスの実施例

*4
Model Based Development
*5
Field Programmable Grid Array
*6
Hardware-in-the-Loop Simulation

3.FPGA検証プラットフォーム LogicBenchシリーズ

システムレベル設計ソリューションやモデルベース開発ソリューションで用いる検証ツール「FPGA検証プラットフォーム LogicBenchシリーズ」は、組込みシステム開発における各種の検証を効率的に実施できるツールです。

ソフトウェアの一部をハードウェア上で実行することにより検証速度を向上させたり、実機完成前の段階でソフトウェアとハードウェアの協調検証を実施することが可能です。お客さまの組込み機器開発の期間短縮に貢献します。

Xilinx社Virtex-6 FPGAを搭載した新シリーズでは、従来よりも高速な検証環境を提供します。

【特長】

  • Virtex-6 FPGAを採用し、実行論理の大規模化対応および動作性能の向上
  • 業界標準FMC*7コネクタおよびDDR3メモリを搭載し、機能拡張性を向上
*7
FPGA Mezzanine Card

検証ボード LogicBenchモジュールの写真
検証ボード LogicBenchモジュール

PC接続ボード VirtualTurbo-IIIの写真
PC接続ボード VirtualTurbo-III

関連商品

お問い合わせ

資料請求・お見積もり・ご相談は、こちらからお気軽にお問い合わせください。

お問い合わせ

資料請求・お見積もり・ご相談は、こちらからお気軽にお問い合わせください。