エンベデッドシステムスペシャリスト 2020年午前2 問20

問題文

組込みシステムの開発における、ハードウェアとソフトウェアのコデザインを適用した開発手法の説明として、適切なものはどれか。

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ア：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）

イ：ハードウェアの開発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

ウ：ハードウェアの開発をアウトソーシングし、ソフトウェアの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アップを構築する手法

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コデザインとは、組込みシステムの開発で、ハードウェアとソフトウェアを別々に考えるのではなく、システム全体として協調させながら設計・開発する手法です。

まず、どの機能をハードウェアで実現し、どの機能をソフトウェアで実現するかを検討します。この切分けをシミュレーションで十分に検証したうえで、シミュレーションを活用しながら両者を並行して開発する説明が適切です。したがって、正解はアです。

ア：適切です。ハードウェアとソフトウェアの切分けを検証しながら、両者を並行して開発するコデザインの説明です。
イ：誤りです。ハードウェアとソフトウェアを独立して開発し、最後に統合する手法です。コデザインのように、開発の早い段階から両者を協調させる考え方とは異なります。
ウ：誤りです。ハードウェア開発の外部委託とソフトウェア開発への注力を説明しています。開発の委託先や注力分野に関する方針であり、コデザインの説明ではありません。
エ：誤りです。共通のハードウェア基盤を用い、ソフトウェアで製品ごとの差を設ける製品展開の考え方です。ハードウェアとソフトウェアの協調設計そのものを説明しているわけではありません。

「並行して開発する」だけでコデザインだと判断してしまうことがあります。重要なのは、開発を並行させる前に、ハードウェアとソフトウェアの役割分担を検討・検証する点です。
ハードウェアとソフトウェアを最後に統合する方法も、両方を開発しているためコデザインだと誤解しがちです。コデザインでは、開発初期から両者を協調させます。
ハードウェアを共通化してソフトウェアで製品を差別化することと、コデザインを混同しないようにしましょう。

機能をハードウェアで実現すると、高速化や省電力化につながる場合があります。一方、ソフトウェアで実現すると、仕様変更や機能追加がしやすくなる傾向があります。コデザインでは、性能、消費電力、コスト、開発期間などを考慮し、どちらに機能を割り当てるかを検討します。

Q. シミュレーションは何を確認するために使いますか？
A. ハードウェアとソフトウェアの役割分担や、両者を組み合わせた場合の動作などを、実際に実装する前に確認するために使います。

Q. ハードウェアとソフトウェアは必ず同時に開発を始めますか？
A. 必ず同時に開始するという意味ではありません。設計上の検討やシミュレーションを通じて連携しながら、並行して開発を進める点が特徴です。

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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