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コース概要

RISC-Vアーキテクチャの基礎とエコシステム概観

RISC-V ISAの概要および業界での採用状況

  • オープンISAという理念とRISC-V Internationalによる標準化体制
  • RISC-Vのイメージ理解:ロード・ストア型アーキテクチャ、レジスタファイル、バイトオーダー方法
  • ARMやx86、POWERとの比較:異種混合コンピューティング環境での長所と短所
  • エコシステムの成熟度:SiFive、T-Head、Western Digitalおよびオープンソース界隈の活動状況
  • 標準化インタフェース:RISC-V Privileged ISAやMachine Software Abstraction Layer(MSBL)について

メモリモデルとABIの適合性

  • 非特権アーキテクチャ仕様:CSRマップ、例外処理機構およびメモリ階層
  • RV32I/RV64I命令セットとクロスプラットフォームでのバイナリ移植性を確保するためのABI準拠
  • マルチプロセッサシステム向けのメモリ順序制約およびバリア命令

RISC-Vアセンブリ言語プログラミングとコンパイラツールチェーン

低レベルな命令プログラミング手法

  • 基本整数演算(I)や乗除算拡張(M)、アトミック操作(A)の利用方法
  • 32ビットおよび64ビット環境向けのビット幅を意識したプログラミング戦略
  • 組込み制御やリアルタイムシステム向けの呼び出し規約とスタック管理技術

コンパイラツールチェーンの運用知識

  • LLVMベースのRISC-V用クロスコンパイラ:Clang、LLVM、Binutilsの活用方法
  • ベアメタルやRTOS向けにリンカスクリプトおよびメモリ配置設定を行う手法
  • コンパイラ組み込み関数、最適化レベルの選定、プロファイリングに基づくコード調整法
  • オープンソースツールチェーンの開発手順:GCCやClangのビルド・テスト・パッケージ化工程

組込みシステム開発とリアルタイムOS

ベアメタルおよびRTOS向けプログラミング

  • Rustを用いたRISC-V用システム開発:無コストの抽象化や安全なメモリ管理手法
  • No-Std環境におけるカスタムリンカ設定、デバイスドライバ作成およびI/O制御方法
  • Zephyr RTOSやBuildroot BSPを用いたRISC-V向けソフトウェア開発手順
  • GPIOやI2C、SPI、UART、DMAコントローラなどの周辺機器制御法

消費電力および性能の最適化手法

  • クロックゲーティングや電源ドメイン管理による低消費電力設計技術
  • シミュレーションプロファイラやハードウェア性能カウンタを用いた高精度な性能解析法
  • 安全性を重視したシステム向けのリアルタイム割り込み遅延調整手法

RISC-V向けLinuxカーネルおよびブートローダ開発

起動ファームウェアとブートローダエコシステム

  • OpenSBI(SBI仕様準拠):ブートローダの作成方法
  • RISC-V向けUEFI/EDK II:最新ファームウェア起動フレームワークの実装法
  • RISC-Vシングルボードコンピュータ向けCorebootおよびU-Bootの移植技術

Linuxカーネルの統合手法

  • RISC-V用メインラインカーネル開発:デバイスツリーやCPU構成情報、割り込み制御機能の追加法
  • 自社SoC向けに特化したBSP設計とカーネル設定手法
  • RISC-Vホスト上でのファイルシステム対応やネットワーク処理、DockerやKubernetesといったコンテナ技術の活用方法

RISC-V SoC設計およびFPGAプロトタイピング

マルチコアSoC構造と統合手法

  • RISC-Vマルチコア向けのネットワークオンチップ(NoC)設計法
  • Axi4やCHIにおけるキャッシュ一貫性およびプロセス間通信規格について
  • OpenCoresやChIPS Framework、各ベンダー提供のRTLコンポーネント活用方法
  • バスマトリックス構成やメモリコントローラ連携手法(DDRやSRAM、eMMC、PCIe等)

FPGAによるプロセッサ試作工程

  • RISC-Vコア(BOOM、VexRiscv、PULPなど)のFPGA合成および実装法
  • SystemVerilog AssertionsやUVMに基づく機能検証手法
  • RISC-Vコア妥当性確認用の形式検証ツールとプロパティベーステスト手法

RISC-Vベクター拡張および用途特化型ハードウェア加速技術

RVV(RISC-V Vector)拡張の詳細解説

  • ベクターロード・ストア操作や行列演算用VFMA命令の適用法
  • ワークロードに応じた可変長ベクター処理手法(VL、VLEN規格)
  • ベクターマスク制御、セグメント指定およびデータ型柔軟性によるDSPや機械学習向け高速化法

用途特化型DSPおよび命令拡張の設計手法

  • カスタム命令追加やCBARベースのオペランドインタフェースを用いた専用アクセラレータ構築法
  • カスタム命令生成およびコード出力を行うためのコンパイラフロントエンド改修手法
  • 実際のSoC製品向けにハードウェア・ソフトウェア両面での最適配分戦略

RISC-VにおけるAI加速とエッジ向け機械学習応用

RISC-Vプロセッサ向けNPU設計および統合手法

  • ニューラル処理ユニットの構造:シストリックアレイ、テンソルコアおよびオンチップAI演算機能の実装法
  • RISC-V向けエッジ応用に適したINT8やINT4、FP8といったモデル量子化手法
  • TensorFlow Lite MicroやONNX Runtime、PyTorch EdgeなどのフレームワークとRISC-Vの連携性について

AI処理向け異種混合コンピューティング手法

  • RISC-VホストCPUとNPUを協調動作させるための実時間推論パイプライン構築法
  • 機械学習モデル用データ保持や活性値処理に適したHBM/DDR帯域最適化手法
  • エッジ側AIシステム向けの消費電力・発熱管理技術

RISC-Vにおけるハードウェアセキュリティおよびコンフィデンシャル・コンピューティング

物理メモリ保護および信頼性の高い実行環境構築法

  • Physical Memory Protectionやページテーブル管理機能によるセキュリティ手法
  • RISC-V向けSecure Enclave/TEE技術:OP-TEE連携およびSEVクラスの実行環境の適用法
  • ブート時の信頼性確保:ルートオブトラストや安全な起動処理、証明プロセスについて

暗号処理機能の高速化技術

  • RISC-V暗号拡張(Zk、Zkr、K系)によるSHAやAES、RSA-PSS、ECC演算の加速法
  • 次世代RISC-V向け後量子暗号技術の導入方法
  • 定時時間プログラミング技術やマスキング手法、ハードウェア乱数発生器によるサイドチャネル攻撃対策法

カスタムアーキテクチャ設計およびISA拡張の高度な応用法

用途特化型アーキテクチャおよび命令拡張設計手法

  • 命令セット拡張作成手順:エンコーディング設計やABI影響解析、RISC-V Internationalへの標準仕様申請法
  • オペランド制御用CBAR機能を利用した独自レジスタファイルの構築方法
  • カスタム命令に対応したパイプライン改修や競合状態検知手法

カスタム拡張部品に関する検証および最終承認手順

  • 指向性テスト生成や制約ランダム発生方式を用いた拡張部品のテストベンチ構成法
  • 回帰試験フレームワークおよびカバレッジ指標に基づく妥当性確認法
  • 既存ABI制約下での動作適合度を検証する相互運用テスト手法

安全性重視型および自動車用途向けRISC-V応用技術

機能的安全性確保と自動車業界基準準拠法

  • RISC-V搭載自動車用プロセッサにおけるISO 26262規格準拠手法
  • RISC-VシリコンIP向けASIL-Q分類および安全手順書作成法
  • 確定的な割り込み処理機構、ロックステップ型コアペアや安全性に配慮したメモリ管理手法

産業用リアルタイム応用およびエッジコンピューティングへの応用例

  • RISC-Vマルチコアプラットフォーム上におけるIEC 61508 SIL規格準拠手法
  • 接続機能やエッジデータ解析能力、無線ファームウェア更新システムを備えた産業用IoTゲートウェイ構築法

総合プロジェクト:RISC-Vシステムの完全な開発工程

全段階にわたるプロジェクト実践体験

  • 特定用途向けアーキテクチャ策定および命令セット拡張計画の立案
  • UVM検証ツールや形式検証機能を用いたSystemVerilogによるRTL実装
  • FPGA試作作成、起動用ファームウェア設計、ベアメタル向けドライバ統合手法
  • RISC-V独自コア用のLinux BSPおよびカスタムツールチェーンの構築法
  • AI処理機能の実装:NPU連携、モデル量子化手順や性能分析手法
  • セキュリティ面の妥当性確認:PMP制御適用や安全な起動プロセス、暗号加速能力の検証法
  • 技術的設計文書作成や知的財産戦略検討、開発チーム向けプレゼンテーション準備法

要求

特になし。

 21 時間

参加者の人数


参加者1人あたりの価格

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