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「ソフト設計者に近づく」,ネットワーク装置向けASICの協調検証の軌跡をアラクサラが語る

小島 郁太郎=編集委員
2009/02/18 18:41
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図1●検証の歩み アラクサラのデータ。
図1●検証の歩み アラクサラのデータ。
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図2●0.13μm世代ASICに向けた論理エミュレーション環境 アラクサラのデータ。
図2●0.13μm世代ASICに向けた論理エミュレーション環境 アラクサラのデータ。
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図3●0.13mμm世代ASICに向けた論理エミュレータの構成 アラクサラのデータ。
図3●0.13mμm世代ASICに向けた論理エミュレータの構成 アラクサラのデータ。
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図4●90/65nm世代ASICに向けた論理エミュレータの構成 アラクサラのデータ。
図4●90/65nm世代ASICに向けた論理エミュレータの構成 アラクサラのデータ。
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図5●90/65nm世代ASICに向けた実験用装置 図4の左下の部分 アラクサラのデータ。
図5●90/65nm世代ASICに向けた実験用装置 図4の左下の部分 アラクサラのデータ。
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 ルーターやスイッチなどのネットワーク装置のメーカーであるアラクサラ ネットワークスに,同装置向けASICのハードウェア-ソフトウェア協調検証の軌跡を聞いた。同社は日立製作所とNECのネットワーク装置部門が合体して2004年に誕生している。当初はハードウェア設計者向けの協調検証だったが,次第にソフトウェア設計者にも貢献できる形に進化してきた。

 今回,話を聞いたのは,同社の熊谷多加史氏(製品開発本部第二製品開発部エキスパート)である。同氏は,今回,1999年以前(アラクサラの前身の日立時代)から,ネットワーク装置向けASICの検証手法について語った。

 それによると,0.5μmや0.35μmの時代までは,ASICの開発費(NRE)が安く,製造にかかる時間も短かったため,試作チップを何度も作り直していた(図1)。論理シミュレーションも現在ほど強力ではなかったこともあり,何度も試作した方が,トータルでは安価だった。

PC化でシミュレーションが高速に

 2000年ころになると,検証のスタイルが変わった。NREが高くなったこともあるが,論理シミュレーション環境がパワー・アップしたことが効いた。すなわち,シミュレータを稼働させるコンピュータをワークステーションからPCに替えたことで,処理速度が向上した。それまでは検証の実効周波数は数Hz相当だったが,20~30Hz相当になった。

 従来は1パケット分のシミュレーションしかできなかったが,PC環境にしたことによって1晩で数万パケットのシミュレーションが可能になった。最初の試作チップができあがると,装置単体でのソフトウェアの簡単な試験が行えるようにしたのもこの頃である。ドライバが稼働して,パケットが疎通するかどうかの試験ができた。

論理エミュレータを導入

 2004年になると,ソフトウェアの論理シミュレータにハードウェアの論理エミュレータを加えた検証環境になった(図2,図3)。検証の周波数は1000倍以上の数百kHzになり,100万パケットの疎通が可能になった,という。論理競合や高負荷の論理検証ができるようになった。論理エミュレータとしては,米Cadence Design Systems, Inc.のPalladiumを使った。

 プロセス世代が0.13μmに進んだことで,NREが上がり,試作は1回になった。試作チップを使った検証では,複数の装置をつなげたシステム・レベルの検証が可能になり,割り込みや競合などを,見ることができるようになっていた。

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