FPGA/ASIC設計のための効果的なVHDL記法の基礎と高速高安定回路を実現する実践設計ノウハウ ~デモ付~ <オンラインセミナー>

~ HDLの基礎とVHDL文法のポイント、ステートマシンの記述法、高性能(高速高安定)回路の設計法と実践のポイント、生成AI活用の展望 ~

・HDL記述によるFPGA/ASICにおいて優れた回路を設計するための実践的なノウハウを修得し、電力消費を抑え安定かつ高速なシステムを設計するための講座

・基本的なHDL設計法から大規模回路における階層化設計やリターゲット設計の効果的手法とそのポイントまで修得し、高性能な回路設計に活かすためのセミナー!

・生成AIによるHDLコード自動生成の現状と展望、今後、生成AIが活用できるようになった際に必要な設計ノウハウやデバイスアーキテクチャの知識についても解説します

※受講後も理解を深められるようにHDLソースおよびWEBベース資料を提供します

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・WEB会議システムの使い方がご不明の方は弊社でご説明いたしますのでお気軽にご相談ください。

講師の言葉

 生成AIの急速な進化によりソフトウェアコードの自動生成が進んでいます。この流れはHDL記述によるFPGA/ASICにも及ぶ可能性があります。ハードウェアをブラックボックスと見なして、HDL記述からツールによるトップダウン設計-自動化は設計の効率化には有効ですが、優れた回路設計のためには、回路設計のノウハウとハードウェア(デバイスアーキテクチャ)の知識が必須です。

 ツールによる自動設計は設計時間を劇的に短縮します。しかしツールは下手な設計をよい設計に改善してはくれません。PoorなHDL記述からはPoorな回路が”高速に”生成されます。ここで優れた回路とはコンパクトで高速で動作し、少電力で安定して動作するテスタビリティーのある回路です。

 一方、回路の最適解は実装デバイスによっても異なります。デバイス変更のための設計コードの再使用やリターゲットでは、再適合と最適化のためのワークロードも発生します。よって設計者には、設計時間の短縮、ソースの汎用性を維持しつつの個別デバイス対応が求められます。このためには、回路設計技術、デバイスアーキテクチャの理解、ツールと大規模システムの設計ノウハウが必要となります。

 本講座ではハイレベルの内容も含め、これらの知識をHDL文法体系に関係づけてわかりやすく解説します。VHDL言語仕様は大規模ですが合成可能な記述はごく一部です。それらを選んで回路タイプに対応させて整理すれば、習得は容易になります。生成AIによるHDLコード生成は生産性を高める可能性を秘めていますが、現状はハルシネーションが発生します。この例についても取り上げます。

 内容は受講者各位のご要望を反映させたいと思いますので、今困っていることや知りたいことなどを事前にご教示ください。

セミナー詳細

開催日時
  • 2025年06月11日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー電気・機械・メカトロ・設備ソフト・データ・画像・デザイン
受講対象者 ・これからFPGA/ASIC設計を始める方
・大規模回路やチーム開発を統括される方
・FPGAやLSIを含むソフト・ハードのシステム開発に関係する、もしくは今後関わる技術者の方
・生成AIなどのツールに興味のある方
予備知識 ・理工系専門学校以上の基礎学力があれば理解できます
・ディジタル回路の基礎知識、プログラミング系言語(できればHDL)のいずれかの知識(センス)があればより理解が深まります
修得知識 ・効果的な設計法とHDL記述を対比させながら解説しますので、設計のポイントが理解できます
・VHDLによるFPGA/ASICの合成可能な記述と回路性能を左右する記述
・階層設計によるFPGA/ASICのプロトタイプ、IP、リターゲット設計法
・HDL記述から開発ツール、設計手法のポイント
・生成AIを用いたHDL生成の現状と実行例
・高性能、高安定な回路の設計法、検証法
プログラム

1.全体の概説

  (1).優れた設計、優れた回路とその定義

  (2).FPGA/ASICに適した回路とI/O数

  (3).RTLと同期回路/多層クロックとCDC設計

  (4).言語の抽象度と合成(シンセシス)、コンパイレーション

  (5).VHDL文法からの合成可能な記述の選択

  (6).検証とシミュレーション(合成外の文法応用)

 

2.HDLの基礎とVHDL文法のポイント

  (1).HDLの概要と骨組み

    a.文法の必要最小限の構成

    b.コンカレントとシーケンシャル概念

    c.Verilogとの比較

  (2).データ型/演算子と制御文

    a.オブジェクトクラス

    b.信号強度(ストレングス)

    c.演算子と制御文

  (3).トポロジと階層化

    a.機能記述と構造記述

    b.階層内の信号接続(port map文)

    c.階層の呼び出し(component文)接続

    d.関数(function文)定義

 

3.複雑な動作を管理するためのステートマシンの記述法

  (1).データパスとコントロールロジック

  (2).シンボリックステートマシン

  (3).状態割り当てステートマシン

  (4).RTL記述によるジョンソンカウンタ

  (5).トポロジと階層化

 

4.高性能(高速高安定)回路の設計法と実践のポイント

  (1).同期式回路と非同期回路

  (2).クロックシステムの設計

  (3).シングルサイクルとマルチサイクルパス回路

  (4).メタステーブル

  (5).CDC (Clock Domain Crossing)設計

  (6).True Path と False Path

  (7).実動作9点ロバスト検証法

 

5.デバイスアーキテクチャ

  (1).CPLD/FPGA/ASIC

  (2).真理値表右展開 PLD

  (3).左展開:シャノン展開とBDD/FPGA

 

6.参考情報の紹介と生成AI活用への展望

  (1).テストベンチとシミュレータ

  (2).VHDL教本

  (3).AIの応用

キーワード HDL記述 VHDL 階層化記述法 設計検証 FPGA ASIC VLSI設計 大規模集積回路 低消費電力 デバイスアーキテクチャ 高速化 低消費電力 生成AI
タグ 精密機器・情報機器AI・機械学習ソフト品質デバイスドライバハードウェア記述言語モバイルコンピューティングパワーデバイスプリント基板組み込みソフト回路設計基板・LSI設計GUI実装車載機器・部品省エネ制御設計・製図・CAD精密機器電子部品電装品FPGA
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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営業時間 月~金:9:00~17:00 / 定休日:土日・祝日