プログラミング言語JavaのFPGA向け高位合成言語としての利用の検討

摘要

複雑なアルゴリズムを簡単にFPGA上に実装できるように，只のJavaプログラムからの高位合成を検討する．ハードウェアを表現するための特殊な文法や，アノテーション，ライブラリを追加しないJavaで記述されたザログラムをそのまま高位合成言語として用いることで，設計コストの削減ができる．また同じプログラムがソフトウェアとしても実行できることからアルゴリズムレベルでの検証コストの削減もできる．本稿では，Javaを高位合成言語として利用する動機について述べ，次に，開発したJavaからHDLに変換するコンパイラであるJavaRockにおけるコード変換規約について説明する．最後に，生成したHDLから合成した回路のリソース使用量と処理性能の点から評価した結果を示し，Javaを高位合成言語として利用することの適用可能性について述べる．また，ケーススタディによって，JavaRockが可能にするソフトウェアスタックを用いたデバッグ手法について述べる．