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エンベデッドシステムスペシャリスト 2016年 午前2 問21


問題文

組込みシステムにおけるハードウェアとソフトウェアのコデザインの説明として適切なものはどれか。

選択肢

ア:ハードウェアとソフトウェアの開発を独立して行い、それぞれの完了後に組み合わせて統合テストを行う手法
イ:ハードウェアとソフトウェアの切分けをシミュレーションによって十分に検証し、その後もシミュレーションを活用しながらハードウェアとソフトウェアを並行して開発していく手法(正解)
ウ:ハードウェア開発をアウトソーシングし、ソフトウェア開発に注力することによって、短期間に高機能の製品を市場に出す手法
エ:ハードウェアをプラットフォーム化し、主にソフトウェアで機能を差別化することによって、短期間に多数の製品ラインナップを構築する手法

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ハードウェア・ソフトウェアのコデザイン【午前2解説】

正解の理由

コデザインとは、組込みシステムのハードウェアとソフトウェアを別々に設計して最後に組み合わせるのではなく、両者の役割分担を検討しながら、連携して設計・開発する考え方です。
イは、シミュレーションでハードウェアとソフトウェアの切分けを検証し、その後もシミュレーションを活用しながら並行して開発すると説明しています。これは、コデザインの特徴に合致しています。

解法ステップ

  1. 「コデザイン」の意味を押さえます。
    ハードウェアとソフトウェアを一体のシステムとして捉え、両者の設計を連携させることです。
  2. 開発の進め方を確認します。
    役割分担を検討・検証しながら、ハードウェアとソフトウェアを並行して開発する説明が適切です。
  3. 選択肢を照合します。
    シミュレーションを使って切分けを検証し、並行開発するイが該当します。

選択肢別の誤答解説

  • ア: ハードウェアとソフトウェアを独立して開発し、完了後に統合する方法です。開発を連携・並行させるコデザインとは異なります。
  • イ: シミュレーションで両者の切分けを検証し、ハードウェアとソフトウェアを並行して開発するため、適切です。
  • ウ: ハードウェア開発のアウトソーシングと、ソフトウェア開発への注力を説明しています。コデザインそのものを表す説明ではありません。
  • エ: ハードウェアを共通基盤とし、ソフトウェアで製品の機能を差別化する考え方です。製品ラインナップの構築に関する説明であり、コデザインとは異なります。

よくある誤解

  • 「並行して開発する」だけでコデザインだと考えること: 並行開発に加えて、ハードウェアとソフトウェアの役割分担を一体的に検討・検証する点が重要です。
  • シミュレーションを単なる動作確認と捉えること: コデザインでは、開発の初期段階から切分けや設計の妥当性を確かめるためにも活用します。
  • ハードウェアとソフトウェアの分担を一度決めたら終わりだと考えること: 検証結果を踏まえて見直すことも、コデザインの考え方に含まれます。

補足コラム

組込みシステムでは、処理をハードウェアに担わせるか、ソフトウェアに担わせるかによって、性能・消費電力・コスト・開発期間などが変わります。コデザインでは、シミュレーションなどを通じてこれらのバランスを検討し、システム全体として適切な設計を目指します。

FAQ

Q. なぜハードウェアとソフトウェアを並行して開発するのですか?
A. 両者の設計を連携させることで、後工程での大きな仕様変更や統合時の不整合を減らし、システム全体を効率よく開発しやすくなるためです。
Q. ハードウェアとソフトウェアの切分けとは何ですか?
A. システムの各機能を、専用回路などのハードウェアで実現するか、プログラムで実現するかを決めることです。

関連キーワード: コデザイン、組込みシステム、ハードウェア・ソフトウェア協調設計、機能分割、シミュレーション
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