Verilog HDLとFPGAを使った情報工学実験City-1の2002年度

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広島市立大学・情報科学部・情報工学科・学部3年の情報工学実験
マイクロコンピュータ設計教育環境City-1の実施7年目

～2002年(平成14年)度のCity-1： maruCg FPGAコンピュータ～

ビデオCity-1 beyond pipeliningで広島市立大学・情報科学部・情報工学科3年生を対象に高橋隆一が実施したマイクロコンピュータ設計教育環境City-1の2001年度からの3年間（2001-2003）を紹介しています．

この年は，2002年(平成14年)10月4日(金)のキックオフから2003年(平成15年)1月24日(金)までの15週間に13人がスーパースカラCISC／RISCの設計製作に挑戦！…その全員が独自のマシンで課題のプログラムを走らせることに成功しました．スーパースカラCISCの場合は，メモリへのアクセスと演算とで2倍のクロック数を要することがあるため，ごく自然に乱終了(out-of-order completion)を扱うことになりました．

この年は，この前年に書き下した2段パイプラインのRISCマシン，RISC-2SS2をベースに，2命令を格納できるフェッチパケットを備えた記述例，CISC-2SS2を書き下して情報工学科の学部3年生全員に提供しました．論理合成は可能だが完結してはおらず， Verilog HDLの9個のモジュールからなる1138行という記述量でした．

この年は，私以外のスタッフとして，M1(2002年3月学部卒，修士課程1年)の土居将人(どい・まさと)君にTAをお願いしました．履修登録した3年生54人中47人が課題のプログラムを走らせるという高い達成率(87%)は彼の貢献によるものです．新しい記述例CISC-2SS2を準備していて生じた遅れは，同じM1で同期の田村泰正(たむら・やすまさ)君が実体図を提供してくれたことで取り戻せました．この2人は2004年3月の卒業式で学生代表に選ばれました．

高橋隆一（たかはし・りゅういち）

最優秀設計製作賞受賞者(5人)： 市川裕二 城本正尋 鈴木圭介 鈴木睦 福田健

この年も比較的早い時期に完成させていることを最優秀設計製作賞を受賞するための第一条件としていました．上記の5人は皆，13週で課題のプログラムを走らせることに成功しています．スーパースカラRISCの3人のうち1人は185通りの場合に2命令を同時発行できる設計をし，一人は課題として与えたユークリッドの互除法の計算の1ステップを実行する専用命令を作りました．あとの2人はスーパースカラCISCで乱終了の恩恵を享受できる命令発行機構を載せました．メモリへの最後の書き込みをバッファに記録しておき，後続する読み出しが同じアドレスだった場合はバッファを読ませ，別のメモリアクセスを許すという独自の工夫も行っています．

14週以降に完成し，最優秀設計製作賞に選ばれなかった設計製作にもみどころのあるものが多数見受けられました．大切なことは経験を社会に役立てることですね．

その他のスーパースカラ： 浅生宗隆 浅野歩 上野直樹 小田亮太郎 栗栖裕 中川裕士

藤井泰宏 増田憲行

健全なCISC： 井上寛康 今村梨津子 岩崎弘嗣 上原健一 宇田育絵 蠣崎和幸

角井希行 河上弘嗣 北川誠人 木室潤一 小澤亮 五島正之

五味良昭 斉藤正嗣 柴田舞子 鈴木宏治 瀬藤潤 中村完

長谷川貢 藤井浩子 藤原敬三 古殿健太 前田哲宏 前田志

松浦恭平 宮道敏広 三好祐司 村上直義 森本陽介 森山敬介

山形信博

健全なRISC： 菊池健司 助田有教

早い時期に完成させはしなかったため最優秀設計製作賞には選びませんでしたが，助田有教くんは(1)RISC(2)互換性のあるスーパースカラの両方を実現しました.．IBM370/168やIBM3033に用いられた多重パス実行を搭載してもいました…全くの自力でした．

専用マシン： 細江由樹

こちらは専用マシンです.

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