(57)【要約】【課題】長時間のシミュレーションによる消費電力の見積もりを実現する。【解決手段】消費電力計算装置は、回路のアクティブな消費エネルギーとフレーム長との関係を近似した近似式を導出する近似式導出部２と、回路のスタティックな消費エネルギーＥ_staticを算出するスタティック消費エネルギー算出部３と、入力フレームを発生させるフレーム入力部４と、フレーム長を取得するフレーム長取得部５と、近似式にフレーム長を代入して回路のアクティブな消費エネルギーＥ_iを算出するアクティブ消費エネルギー算出部６と、全てのフレームについて消費エネルギーＥ_iを積算したエネルギーＥ_activeを算出するアクティブ消費エネルギー積算部７と、消費エネルギーＥ_activeとＥ_staticとの合計をシミュレーション時間で除算して平均消費電力を算出する平均消費電力算出部８とを備える。【選択図】  図１
2013045328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力評価の対象となる通信処理用集積回路の動作を模擬するモデルを用いて、入力フレームのフレーム長に依存する通信処理用集積回路のアクティブな消費エネルギーとフレーム長との関係を近似した近似式を、シミュレーションにより導出する近似式導出ステップと、
前記通信処理用集積回路のモデルを用いて、フレームが入力されないときの通信処理用集積回路のスタティックな消費エネルギーＥ_staticを、シミュレーションにより算出するスタティック消費エネルギー算出ステップと、
前記通信処理用集積回路のモデルに対して、イベントである入力フレームを発生させるフレーム入力シミュレーションを実行するフレーム入力ステップと、
このフレーム入力ステップで発生させたフレームのフレーム長を取得するフレーム長取得ステップと、
前記近似式に前記フレーム長取得ステップで取得したフレーム長を代入して、このフレーム長に対応する通信処理用集積回路のアクティブな消費エネルギーＥ_iを算出するアクティブ消費エネルギー算出ステップと、
前記フレーム入力シミュレーションの期間中に発生する全てのフレームについて消費エネルギーＥ_iを積算したアクティブな消費エネルギーＥ_activeを算出するアクティブ消費エネルギー積算ステップと、
このアクティブ消費エネルギー積算ステップで算出したアクティブな消費エネルギーＥ_activeと前記スタティック消費エネルギー算出ステップで算出したスタティックな消費エネルギーＥ_staticとの合計値を前記フレーム入力シミュレーションのシミュレーション時間で除算して平均消費電力を算出する平均消費電力算出ステップとを備えることを特徴とする消費電力計算方法。
【請求項２】
請求項１記載の消費電力計算方法において、
前記近似式導出ステップは、
前記通信処理用集積回路のモデルに対して、入力クロックとこの入力クロックに同期した入力フレームとを繰り返し発生させるシミュレーションを実行するフレーム・クロック入力ステップと、
フレーム長ｎのフレームが入力されたときの通信処理用集積回路の消費エネルギーを、シミュレーションにより算出する消費エネルギー評価ステップと、
フレーム長ｎと前記消費エネルギー評価ステップで算出した消費エネルギー値とを記憶する消費エネルギー記憶ステップと、
この消費エネルギー記憶ステップで記憶した、フレーム長ｎと消費エネルギー値との組からなるデータに対して最小二乗法を適用して前記近似式を導出する最小二乗法適用ステップとを備えることを特徴とする消費電力計算方法。
【請求項３】
電力評価の対象となる通信処理用集積回路の動作を模擬するモデルを予め記憶する集積回路モデル記憶手段と、
前記通信処理用集積回路のモデルを用いて、入力フレームのフレーム長に依存する通信処理用集積回路のアクティブな消費エネルギーとフレーム長との関係を近似した近似式を、シミュレーションにより導出する近似式導出手段と、
前記通信処理用集積回路のモデルを用いて、フレームが入力されないときの通信処理用集積回路のスタティックな消費エネルギーＥ_staticを、シミュレーションにより算出するスタティック消費エネルギー算出手段と、
前記通信処理用集積回路のモデルに対して、イベントである入力フレームを繰り返し発生させるフレーム入力シミュレーションを実行するフレーム入力手段と、
このフレーム入力手段が発生させたフレームのフレーム長を取得するフレーム長取得手段と、
前記近似式に前記フレーム長取得手段が取得したフレーム長を代入して、このフレーム長に対応する通信処理用集積回路のアクティブな消費エネルギーＥ_iを算出するアクティブ消費エネルギー算出手段と、
前記フレーム入力シミュレーションの期間中に発生する全てのフレームについて消費エネルギーＥ_iを積算したアクティブな消費エネルギーＥ_activeを算出するアクティブ消費エネルギー積算手段と、
このアクティブ消費エネルギー積算手段が算出したアクティブな消費エネルギーＥ_activeと前記スタティック消費エネルギー算出手段が算出したスタティックな消費エネルギーＥ_staticとの合計値を前記フレーム入力シミュレーションのシミュレーション時間で除算して平均消費電力を算出する平均消費電力算出手段とを備えることを特徴とする消費電力計算装置。
【請求項４】
請求項３記載の消費電力計算装置において、
前記近似式導出手段は、
前記通信処理用集積回路のモデルに対して、入力クロックとこの入力クロックに同期した入力フレームとを繰り返し発生させるシミュレーションを実行するフレーム・クロック入力手段と、
フレーム長ｎのフレームが入力されたときの通信処理用集積回路の消費エネルギーを、シミュレーションにより算出する消費エネルギー評価手段と、
フレーム長ｎと前記消費エネルギー評価手段が算出した消費エネルギー値とを記憶する消費エネルギー記憶手段と、
この消費エネルギー記憶手段に記憶されている、フレーム長ｎと消費エネルギー値との組からなるデータに対して最小二乗法を適用して前記近似式を導出する最小二乗法適用手段とを備えることを特徴とする消費電力計算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信処理用集積回路の消費電力をシミュレーションにより計算する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集積回路に対する低消費電力化の要求はますます高まってきている。そのために消費電力の計算を集積回路の設計の初期の段階で行い、低消費電力化を意識した設計が、よりいっそう重要になっている。とりわけ通信処理用集積回路は、ネットワークの高速・大容量化に伴う消費電力の増大を抑制する必要性から低消費電力化の要求が極めて高い。
【０００３】
従来の通信処理用集積回路の消費電力の計算方法の例を、図９を用いて説明する。従来の計算方法では、シミュレーション装置を用いて、通信処理用集積回路１００を仮想的に生成する。そして、この通信処理用集積回路１００にフレーム１０１とクロック１０２とを入力し、内部回路１０３が入力フレーム１０１を処理して出力フレーム１０４を出力するときの、クロックごとの消費電力をシミュレーション装置で計算していた。入力フレーム１０１は、イーサーネット（登録商標）フレームの場合、可変長サイズの０／１ビットデータの連続で表現される。図９の例では、６４バイト、１５００バイト、３００バイトといったフレーム長の入力フレーム１０１が通信処理用集積回路１００に入力されるシミュレーションの例を示している。
【０００４】
このような消費電力を計算する具体的な方法として、集積回路を構成する各回路の消費電力を回路シミュレーションで各々計算し、その計算値を積算する方法（特許文献１、特許文献２）が提案されている。また、別の計算方法として、集積回路内の端子およびネットの信号変化の確率に関する信号変化確率情報を信号変化確率計算機能で求め、信号変化確率計算機能では充分な精度が得られない個所に対してのみ、論理シミュレーションによる信号変化確率情報の抽出を行い、集積回路の全ての箇所について求めた信号変化確率情報に基づいて消費電力を計算する方法（特許文献３）が提案されている。さらに、別の計算方法として、集積回路のハードウェアを状態制御モジュールモデルと演算モジュールモデルとメモリモデルに分割して設計し、機能シミュレーションを実施して消費電力を計算する方法（特許文献４）が提案されている。
【０００５】
以上の計算方法はシミュレーションの際のクロック信号の刻みに応じて、入力データに対する消費電力を求める。この計算方法では、論理的に変化のない状態でも消費電力を計算することになるが、論理的に変化のない場合には電力をあまり消費しないので、無駄な計算をしていることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１８６００１号公報
【特許文献２】特開平０６−３１７６１６号公報
【特許文献３】特開２００４−３４１９５２号公報
【特許文献４】特開２００５−２４２６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように、クロックサイクルベースのシミュレーション結果から消費電力を計算する方法では、大規模集積回路のようなシステムが実トラヒックを受けた際の消費電力を計算しようとすると、計算量が多過ぎて消費電力の見積もりが困難になるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、従来の消費電力計算方法に比べて長時間のシミュレーションによる消費電力の見積もりを実現することができる消費電力計算方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の消費電力計算方法は、電力評価の対象となる通信処理用集積回路の動作を模擬するモデルを用いて、入力フレームのフレーム長に依存する通信処理用集積回路のアクティブな消費エネルギーとフレーム長との関係を近似した近似式を、シミュレーションにより導出する近似式導出ステップと、前記通信処理用集積回路のモデルを用いて、フレームが入力されないときの通信処理用集積回路のスタティックな消費エネルギーＥ_staticを、シミュレーションにより算出するスタティック消費エネルギー算出ステップと、前記通信処理用集積回路のモデルに対して、イベントである入力フレームを発生させるフレーム入力シミュレーションを実行するフレーム入力ステップと、このフレーム入力ステップで発生させたフレームのフレーム長を取得するフレーム長取得ステップと、前記近似式に前記フレーム長取得ステップで取得したフレーム長を代入して、このフレーム長に対応する通信処理用集積回路のアクティブな消費エネルギーＥ_iを算出するアクティブ消費エネルギー算出ステップと、前記フレーム入力シミュレーションの期間中に発生する全てのフレームについて消費エネルギーＥ_iを積算したアクティブな消費エネルギーＥ_activeを算出するアクティブ消費エネルギー積算ステップと、このアクティブ消費エネルギー積算ステップで算出したアクティブな消費エネルギーＥ_activeと前記スタティック消費エネルギー算出ステップで算出したスタティックな消費エネルギーＥ_staticとの合計値を前記フレーム入力シミュレーションのシミュレーション時間で除算して平均消費電力を算出する平均消費電力算出ステップとを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の消費電力計算方法の１構成例において、前記近似式導出ステップは、前記通信処理用集積回路のモデルに対して、入力クロックとこの入力クロックに同期した入力フレームとを繰り返し発生させるシミュレーションを実行するフレーム・クロック入力ステップと、フレーム長ｎのフレームが入力されたときの通信処理用集積回路の消費エネルギーを、シミュレーションにより算出する消費エネルギー評価ステップと、フレーム長ｎと前記消費エネルギー評価ステップで算出した消費エネルギー値とを記憶する消費エネルギー記憶ステップと、この消費エネルギー記憶ステップで記憶した、フレーム長ｎと消費エネルギー値との組からなるデータに対して最小二乗法を適用して前記近似式を導出する最小二乗法適用ステップとを備えることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の消費電力計算装置は、電力評価の対象となる通信処理用集積回路の動作を模擬するモデルを予め記憶する集積回路モデル記憶手段と、前記通信処理用集積回路のモデルを用いて、入力フレームのフレーム長に依存する通信処理用集積回路のアクティブな消費エネルギーとフレーム長との関係を近似した近似式を、シミュレーションにより導出する近似式導出手段と、前記通信処理用集積回路のモデルを用いて、フレームが入力されないときの通信処理用集積回路のスタティックな消費エネルギーＥ_staticを、シミュレーションにより算出するスタティック消費エネルギー算出手段と、前記通信処理用集積回路のモデルに対して、イベントである入力フレームを繰り返し発生させるフレーム入力シミュレーションを実行するフレーム入力手段と、このフレーム入力手段が発生させたフレームのフレーム長を取得するフレーム長取得手段と、前記近似式に前記フレーム長取得手段が取得したフレーム長を代入して、このフレーム長に対応する通信処理用集積回路のアクティブな消費エネルギーＥ_iを算出するアクティブ消費エネルギー算出手段と、前記フレーム入力シミュレーションの期間中に発生する全てのフレームについて消費エネルギーＥ_iを積算したアクティブな消費エネルギーＥ_activeを算出するアクティブ消費エネルギー積算手段と、このアクティブ消費エネルギー積算手段が算出したアクティブな消費エネルギーＥ_activeと前記スタティック消費エネルギー算出手段が算出したスタティックな消費エネルギーＥ_staticとの合計値を前記フレーム入力シミュレーションのシミュレーション時間で除算して平均消費電力を算出する平均消費電力算出手段とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通信処理用集積回路の消費電力をスタティックな消費エネルギーとアクティブな消費エネルギーから算出することとし、スタティックな消費エネルギーをシミュレーションにより求め、アクティブな消費エネルギーを、イベントが発生（フレーム入力）した時のみ近似式により計算するので、比較的長時間シミュレーションを実行することが可能になり、より実際の動作に即した消費電力の見積もりを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る消費電力計算装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る消費電力計算方法の概要を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る消費電力計算方法の概要を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る消費電力計算装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る近似式導出部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る近似式導出部の動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態に係る消費電力計算方法による消費電力の計算結果と従来の論理シミュレーションによる消費電力の計算結果との誤差を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る消費電力計算方法における計算時間と従来の論理シミュレーションにおける計算時間との比較結果を示す図である。
【図９】従来の通信処理用集積回路の消費電力の計算方法の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る消費電力計算装置の構成を示すブロック図である。消費電力計算装置は、集積回路モデル記憶部１と、近似式導出部２と、スタティック消費エネルギー算出部３と、フレーム入力部４と、フレーム長取得部５と、アクティブ消費エネルギー算出部６と、アクティブ消費エネルギー積算部７と、平均消費電力算出部８と、算出結果出力部９とから構成される。
【００１５】
図２に、本実施の形態の消費電力計算方法の概要を示す。本実施の形態では、電力評価の対象となる通信処理用集積回路１０（LSI）の動作を模擬するモデルを用いて、通信処理用集積回路１０を仮想的に生成する。この通信処理用集積回路１０において、１フレームの処理で消費されるエネルギーを、入力フレーム１１のフレーム長に依存するアクティブな消費エネルギーと入力フレーム１１に依存しないスタティックな消費エネルギーの合計と考え、この合計値から消費電力を算出する。
【００１６】
スタティックな消費エネルギーは、入力フレーム１１に依存しない、すなわちフレーム１１が入力されない（通信処理用集積回路１０の内部回路１２でフレーム処理を行わない）時の消費エネルギーに相当し、通信処理用集積回路１０についてシミュレーションにより予め求めておくことができる。
【００１７】
アクティブな消費エネルギーは、通信処理用集積回路１０にフレーム１１を仮想的に入力することで計算されるが、フレーム１１を従来の方法のようにクロックに同期したサイズをもった０／１ビットデータとするのではなく、フレーム入力時のみのイベントとする。そのフレームサイズは、このイベントに対するスカラー量の属性値としてもたせる。従来のようにクロックごとに入力フレームの消費電力を加算して算出するのではなく、イベントごとにその属性としてのフレームサイズをスカラー値として計算することでアクティブな消費エネルギーを計算する。そして、算出したアクティブな消費エネルギーとスタティックな消費エネルギーとの合計値をシミュレーション時間で除算して平均消費電力を算出する。
【００１８】
上記の考え方を図３を用いてより具体的に説明する。電力評価の対象となる通信処理用集積回路（LSI）において１フレームの処理で消費されるエネルギーＥを、入力フレームのフレーム長（FrameSize）に依存するアクティブな消費エネルギーＥ_activeと入力フレームに依存しないスタティックな消費エネルギーＥ_staticの合計と考え、アクティブな消費エネルギーとフレーム長との関係を従来のシミュレーションによる電力算出手法を用いて、予め求めておく。図３の例では、アクティブな消費エネルギーとフレーム長との関係を近似した近似直線をＬで表し、この近似直線Ｌから求めることができる、１フレーム当たりのアクティブな消費エネルギーをＥ_iとしている。
【００１９】
以下、本実施の形態の消費電力計算装置の動作を具体的に説明する。図４は消費電力計算装置の動作を説明するフローチャートである。
集積回路モデル記憶部１には、電力評価の対象となる通信処理用集積回路の動作を模擬するモデルが予め記憶されている。この通信処理用集積回路のモデルの作成方法は周知の技術であるので、詳細な説明は省略する。
【００２０】
近似式導出部２は、集積回路モデル記憶部１に記憶された通信処理用集積回路のモデルを用いて、入力フレームのフレーム長に依存する通信処理用集積回路のアクティブな消費エネルギーとフレーム長との関係を近似した近似式を、論理シミュレーションにより導出する（図４ステップＳ１）。この近似式は、フレーム長（FrameSize）を引数とする関数である。近似式導出処理については後述する。
【００２１】
続いて、スタティック消費エネルギー算出部３は、集積回路モデル記憶部１に記憶された通信処理用集積回路のモデルを用いて、フレームが入力されないときの通信処理用集積回路のスタティックな消費エネルギーＥ_staticを、論理シミュレーションにより算出する（ステップＳ２）。このスタティックな消費エネルギーＥ_staticを算出するシミュレーションの手法は、通信処理用集積回路の回路構成から消費エネルギーを算出する手法であり、例えば特許文献１に無動作時の回路を流れる貫通電流による消費電力の計算手法として開示されており、周知の技術であるので、詳細な説明は省略する。
【００２２】
次に、フレーム入力部４は、集積回路モデル記憶部１に記憶された通信処理用集積回路のモデルに対して、イベントであるフレームｉを仮想的に入力するフレーム入力シミュレーションを開始する（ステップＳ３）。
フレーム長取得部５は、フレームｉが入力されると、イベント属性であるフレーム長（FrameSize）を取得する（ステップＳ４）。
【００２３】
続いて、アクティブ消費エネルギー算出部６は、近似式導出部２が導出した近似式に、フレーム長取得部５が取得したフレーム長を代入することにより、このフレーム長に対応する通信処理用集積回路のアクティブな消費エネルギーＥ_iを算出する（ステップＳ５）。
【００２４】
アクティブ消費エネルギー積算部７は、アクティブ消費エネルギー算出部６が算出したアクティブな消費エネルギーＥ_iを積算した消費エネルギーＥ_activeを算出する（ステップＳ６）。Ｅ_activeは、フレーム入力シミュレーションの期間中のすべてのフレームｉについてＥ_iを加算した、すなわちすべてのフレーム入力に伴い消費されるアクティブなエネルギーの総和であり、次式のように得られる。
Ｅ_active＝ΣＥ_i                                               ・・・（１）
【００２５】
こうして、フレーム入力シミュレーションが終了してイベントがなくなるまで（ステップＳ７においてＹＥＳ）、ステップＳ３〜Ｓ６の処理が、イベントであるフレームｉ毎に実行される。
平均消費電力算出部８は、アクティブ消費エネルギー積算部７が算出したアクティブな消費エネルギーＥ_activeとスタティック消費エネルギー算出部３が算出したスタティックな消費エネルギーＥ_staticとの合計値をフレーム入力シミュレーションのシミュレーション時間Ｔ_simで除算して平均消費電力Ｐを算出する（ステップＳ８）。すなわち、平均消費電力算出部８は、平均消費電力Ｐを次式のように算出する。
Ｐ＝（Ｅ_active＋Ｅ_static）／Ｔ_sim                            ・・・（２）
【００２６】
算出結果出力部９は、平均消費電力算出部８の算出結果を外部に出力する（ステップＳ９）。具体的には、算出結果出力部９は、平均消費電力算出部８が算出した平均消費電力Ｐを表示したり、平均消費電力Ｐの値を図示しない記憶装置に格納したりする。以上で、消費電力計算装置の処理が終了する。
【００２７】
次に、近似式導出部２による近似式導出処理について説明する。図５は近似式導出部２の構成を示すブロック図、図６は近似式導出部２の動作を説明するフローチャートである。近似式導出部２は、フレーム・クロック入力部２０と、消費エネルギー評価部２１と、消費エネルギー記憶部２２と、最小二乗法適用部２３とから構成される。
【００２８】
まず、フレーム・クロック入力部２０は、フレーム長ｎの初期値を所定の最小フレーム長とし（図６ステップＳ１００）、集積回路モデル記憶部１に記憶された通信処理用集積回路のモデルに対して、クロックと、このクロックに同期したフレーム長ｎのフレームとを仮想的に入力し、論理シミュレーションを開始する（ステップＳ１０１）。
【００２９】
消費エネルギー評価部２１は、フレーム長ｎのフレームが入力されたときの通信処理用集積回路の消費エネルギーを算出する（ステップＳ１０２）。このとき、消費エネルギー評価部２１は、ＲＴＬ（Register Transfer Level）記述された、通信処理用集積回路のモデルを対象として消費エネルギーを算出する。なお、この論理シミュレーションは、０／１ビットデータの連続で表現されるフレームと、クロックとを通信処理用集積回路に入力して、通信処理用集積回路の消費電力を求めるクロックサイクルベースのシミュレーションを利用するものであり、このようなシミュレーションは特許文献１〜特許文献４に開示されているので、詳細な説明は省略する。
【００３０】
フレーム長ｎと消費エネルギー評価部２１が算出した消費エネルギーの値とは、消費エネルギー記憶部２２に記憶される（ステップＳ１０３）。
次に、フレーム・クロック入力部２０は、フレーム長ｎが所定の最大フレーム長以下であるかどうかを判定し（ステップＳ１０４）、フレーム長ｎが最大フレーム長以下であれば、フレーム長ｎを所定量だけ増加させて（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０１に戻る。こうして、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理が繰り返し行なわれる。この結果、フレーム長ｎと消費エネルギーとの組からなるデータが多数採取される。
【００３１】
フレーム長ｎが最大フレーム長を上回ると、論理シミュレーションが終了する。最小二乗法適用部２３は、論理シミュレーションが終了すると、フレーム長ｎと消費エネルギーとの組からなるデータに対して最小二乗法を適用して、フレーム長と消費エネルギーとの関係を近似した近似式を導出する（ステップＳ１０６）。以上で、近似式導出部２の処理が終了する。
【００３２】
図７は、本実施の形態の消費電力計算方法による消費電力の計算結果と従来の論理シミュレーションによる消費電力の計算結果との誤差を示す図である。ここでは、文献「草場律他，“マルチレーン構成におけるイーサネットフレーム長判定回路の改善”，電子情報通信学会総合大会講演論文集  ２０１０年＿エレクトロニクス（２），２０１０年３月」に開示されたフレーム長判定回路を、電力評価の対象となる通信処理用集積回路とした。そして、２パターンの乱数値に基づく６４〜１５３６バイトのランダムなフレーム長のフレームを通信処理用集積回路に入力した際の消費電力を、入力するフレーム数を増加させながら、本実施の形態の消費電力計算方法と従来の論理シミュレーションのそれぞれによって求めた。本実施の形態の消費電力計算方法においては、アクティブな消費エネルギーＥ_iを算出するための近似式として２次多項式による近似式を用いた。図７によると、本実施の形態の消費電力計算方法による消費電力値は、１０万フレームまでの従来の論理シミュレーションによる消費電力値と比較して２％以内の誤差であった。また、従来の論理シミュレーションによる消費電力の計算に要する計算時間を本実施の形態の消費電力計算方法による消費電力の計算に要する計算時間で割った値を処理性能とし、従来の論理シミュレーションに対して本実施の形態の消費電力計算方法が何倍高速になったかを示すと、図８のようになる。本実施の形態の消費電力計算方法は、従来の論理シミュレーションと比較して最大２万５千倍程度高速化されていることが分かる。
【００３３】
表１は、通信処理用集積回路の各設計工程での消費電力見積もり精度、計算時間、設計結果の修正の容易さをまとめたものである。
【００３４】
【表１】
2013045328.tif 000003
【００３５】
機能設計工程では、消費電力の見積もり精度は高くないが、消費電力の計算に要する時間は短時間で済み、設計結果の修正は容易である。論理設計工程では、消費電力の見積もり精度は中程度だが、消費電力の計算に要する時間は長く、設計結果の修正も容易でない。回路設計工程に関しては、一般のデジタル集積回路の場合、消費電力の計算を省略することが多いが、消費電力の見積もり精度が高い反面、消費電力の計算に要する時間は最も長く、設計結果の修正も容易でない。
【００３６】
したがって、機能設計段階で回路の消費電力を見積もることで、工程が進んでから消費電力過多の問題を発見する場合よりも手戻りが発生することなくトータルの設計時間の短縮化を実現することができる。
【００３７】
従来の消費電力計算方法は、クロックサイクルベースのシミュレーションを利用するため、回路にフレームが導通していない時もクロック毎に消費電力を計算することで計算量が膨大となり、長時間の消費電力を見積もることは困難である。このため、短時間のシミュレーションによる消費電力計算しか実行することができない。
【００３８】
一方、本実施の形態では、消費電力をスタティックな消費エネルギーとアクティブな消費エネルギーから算出することとし、スタティックな消費エネルギーを回路構成から予め求め、アクティブな消費エネルギーを、イベントが発生（フレーム入力）した時のみ計算するので、比較的長時間シミュレーションを実行することが可能になり、より実際の動作に即した消費電力の算出（見積もり）が可能になる。本実施の形態においても、近似式の導出に従来の消費電力計算方法（論理シミュレーション）を利用するが、近似式の導出にはシミュレーションを短時間実行すればよいので、計算量が膨大になることはない。
【００３９】
なお、本実施の形態の消費電力計算装置は、ＣＰＵ、記憶装置および外部とのインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このようなコンピュータにおいて、本発明の消費電力計算方法を実現するためのプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供される。ＣＰＵは、記録媒体から読み込んだプログラムを記憶装置に書き込み、プログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、通信処理用集積回路の消費電力を計算する技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…集積回路モデル記憶部、２…近似式導出部、３…スタティック消費エネルギー算出部、４…フレーム入力部、５…フレーム長取得部、６…アクティブ消費エネルギー算出部、７…アクティブ消費エネルギー積算部、８…平均消費電力算出部、９…算出結果出力部、２０…フレーム・クロック入力部、２１…消費エネルギー評価部、２２…消費エネルギー記憶部、２３…最小二乗法適用部。
【図１】
2013045328.tif 000004
【図２】
2013045328.tif 000005
【図３】
2013045328.tif 000006
【図４】
2013045328.tif 000007
【図５】
2013045328.tif 000008
【図６】
2013045328.tif 000009
【図７】
2013045328.tif 000010
【図８】
2013045328.tif 000011
【図９】
2013045328.tif 000012