FPGAを用いた回路シミュレーション高速化の一検討

摘要

近年の技術の進歩にともない，シミュレーションは設計フローの中で重要な役割を担っている．しかし，熱解析，電磁界解析などを目的として，複雑かつ大規模な回路をシミュレーションするためには膨大な時間を要する．本論文では電源配線最適化を例にあげ，ハードウェアアクセラレータによる新しいアプローチの提案をする．本論文の特徴は（1）固定小数点化を用いた解析手法の選定，（2）ハードウェアアルゴリズムによる回路シミュレーションである．実験はModelsimでのシミュレーション，QuartusⅡで論理合成をおこなった．ソフトウェアによるシミュレーション結果と比較し，誤差が約1％で処理時間は約19倍の短縮を実現した．%With recent advanced technology, simulation plays an important role in the design flow. However, the simulation requires very long computational time for complex and large-scale circuits to do thermal analysis and electromagnetic field analysis. This paper proposes a new approach of the simulation by a hardware accelerator as an example of a power grid optimization. The features of this paper are (1) selection of an analytical technique using fixed point arithmetic, (2) circuit simulation by hardware algorithm. As result of simulation and synthesis, the error was about 1%, and approximately 19 times faster than software simulation.