エンベデッドシステムスペシャリスト 2014年午前2 問19

問題文

ハードウェアとソフトウェアとの協調設計（コデザイン）の説明として、適切なものはどれか。

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ア：検証なしでハードウェアとソフトウェアとの切分けを行い、それぞれ設計を並行して行ってから、完成時に結合テストを行う。

イ：上流設計から下流設計までハードウェアとソフトウェアとを切り分けずに統一的に設計する。

ウ：ハードウェア設計及びソフトウェア設計のステップを細分化し、ステップごとに結合テストを行って検証する。

エ：ハードウェアとソフトウェアとの分担をシミュレーションで検証してから、ハードウェアとソフトウェアの切分けを行う。（正解）

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ハードウェアとソフトウェアの協調設計（コデザイン）とは、システム全体の要求を満たすように、ハードウェアとソフトウェアの役割分担や構成を検討する設計手法です。

役割分担を先に固定するのではなく、シミュレーションなどで複数の分担案を評価し、その結果に基づいてハードウェアとソフトウェアへの切分けを決めます。したがって、分担をシミュレーションで検証してから切り分けるエが適切です。

ア：検証せずに切分けを決め、完成後に初めて結合テストを行う内容です。コデザインのように、切分けの段階から全体を評価する考え方ではありません。
イ：ハードウェアとソフトウェアを切り分けずに設計する内容です。協調設計では両者を連携させて検討しますが、最終的には実装のために役割を分担します。
ウ：設計を細分化し、段階ごとに結合テストを行う内容です。段階的な検証の説明であり、コデザインの中心である、シミュレーションに基づくハードウェアとソフトウェアの分担検討とは異なります。
エ：シミュレーションで分担を検証してから切り分ける内容です。システム全体の要求を踏まえて分担を決めるコデザインの説明に合致します。

「協調設計なら、ハードウェアとソフトウェアを切り分けない」と考えること
協調して設計することと、最終的に役割を分担することは両立します。
「完成後の結合テストがあればコデザインである」と考えること
コデザインでは、完成後のテストだけでなく、設計段階で分担案を評価することが重要です。
「シミュレーションは設計後の確認に限られる」と考えること
シミュレーションは、どの機能をハードウェアまたはソフトウェアに割り当てるかを検討するためにも利用されます。

ハードウェアで機能を実現すると、高速化や省電力化が期待できる一方、設計変更が難しくなることがあります。ソフトウェアで実現すると変更しやすい反面、処理速度や消費電力に影響する場合があります。

コデザインでは、こうした特性を踏まえ、性能、コスト、消費電力、開発期間などの要求に応じた分担を検討します。

Q. コデザインでは、ハードウェアとソフトウェアを同時に完成させるのですか？
A. 必ずしも同時に完成させるという意味ではありません。システム全体を見渡し、両者の役割分担を協調して検討する設計手法です。

Q. シミュレーションでは何を確認するのですか？
A. 分担案が性能やコストなどの要求を満たすかを確認します。具体的な評価項目は、システムの目的や要件によって異なります。

関連キーワード: コデザイン、ハードウェア設計、ソフトウェア設計、機能分割、シミュレーション

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