工学 システム設計｜要件からアーキテクチャまでの全体像
システム設計の基礎企業や組織がITインフラやソフトウェアを効率的に活用するためには、計画段階から全体像を明確にして最適な構造を構築することが欠かせない。そこで注目されるのがシステム設計というプロセスである。要件定義からアーキテクチャ選定、開...
アーキテクチャ
工学 工学 高性能計算｜大規模演算を可能にする技術
高性能計算近年、膨大なデータを迅速に処理し、高度なシミュレーションや解析を行う必要性が飛躍的に高まっている。その中核を担うのが高性能計算であり、高度に並列化されたアーキテクチャを活用し、大量の計算資源を一挙に動員することで、従来のコンピュー...
工学 テスト容易化設計｜開発初期からテスト性を組み込む要の設計手法
テスト容易化設計製品やシステムの品質を高めるうえで重要なのは、開発段階からテスト容易化設計を組み込むことであるといえる。これは量産や保守の局面において障害を早期発見し、開発コストを最適化する狙いがある。大規模化するシステムや機能の複雑さを考...
工学 SpecC｜ハードウェアとソフトウェアを統合的に設計する言語
SpecC組込みシステムや大規模集積回路の開発効率を高める言語として注目されているのがSpecCである。これはハードウェアとソフトウェアを同時並行的に設計し、高い抽象度でシステムを記述しながら詳細な動作や構造を明確化できる仕組みを提供する。...
工学 チップセット｜CPU・メモリ・各種周辺機器の仲立ちを行う回路群
チップセットチップセット（ICチップの組み合わせ）とは、コンピュータやスマートフォンなどの機器内部でCPU・メモリ・各種周辺機器の仲立ちを行う回路群である。複数の半導体チップが互いに連携してデータの流れや制御を効率化し、装置全体のパフォーマ...
工学 MIPS｜高効率パイプラインが支える多用途RISCアーキテクチャ
MIPSRISCアーキテクチャの一種として知られるMIPS(Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)は、比較的シンプルな命令セットを備え、高効率のパイプライン制御を実現したプロセ...
工学 SIMD｜大規模データを効率的に処理する仕組み
SIMD複数のデータを一括して処理する仕組みとして注目されているのがSIMD技術である。これは同じ命令を複数のデータに対して同時に実行することで計算処理を効率化し、画像処理やマルチメディア処理など多量のデータを必要とする領域で大きな効果を発...
工学 アイソレーション｜対象を切り離して安全性を高める手法
アイソレーションアイソレーションとは、電気・機械・化学などの系において、ある領域や信号を他と電気的・物理的・情報的に分離し、干渉や危険の伝搬を防ぐための設計概念である。電気工学では主として「ガルバニック分離（galvanic isolati...
工学 制御ユニット｜CPU内部で命令を解読し実行手順を制御
制御ユニット制御ユニットは、CPU内部で命令の解読と実行手順の統制を担当する回路ブロックであり、プログラムカウンタや命令レジスタなどの状態を参照しながら、ALUやレジスタファイル、メモリアクセスなど、各種ハードウェア資源に対する制御信号を生...
工学 ISA｜ハードウェア・ソフトウェア間の命令レベルインタフェース
ISA(Instruction Set Architecture)ISA(Instruction Set Architecture)は、コンピュータが理解し実行できる命令の集合と、それらが処理される基本ルールを定義する、ハードウェアとソフト...