📡 2. SystemDKプラットフォームの構造と意義
2. SystemDK as a Platform for Constraint-Aware Design
🧱 SystemDKとは｜What Is SystemDK?
SystemDK（System Design Kit） とは、従来のPDK（Process Design Kit）やIPDK、PKGDKを統合し、
物理制約・設計知識・再利用構造を包括的に管理するための設計アーキテクチャである。
SystemDK is a meta-layer design kit that consolidates constraints, structure, and reusability
across board, IP, and package design domains.
🧩 構成要素｜Component Kits in SystemDK
| 名称 | 対象 | 主な制約項目 |
|---|---|---|
| BRDK | ボード設計 | 電源網（PDN）、熱設計、IR Drop、EMI/EMC制約 |
| IPDK | IP / チップレット | ピン配置、インタフェース制約、応力評価 |
| PKGDK | パッケージ層 | バンプ配置、層構造、熱・応力分布、EM遮蔽構造 |
| SystemDK | 全体統合 | 上記制約の伝播・整合性・競合検出・構造可視化 |
SystemDKは、これら各Kit間の物理制約の流れと整合性を管理し、
SoC設計の最終構成を再構築可能な制約マップとして表現する。
🔄 制約統合の流れ｜Flow of Constraint Integration
- 各キット（BRDK / IPDK / PKGDK）でFEM等により制約を抽出
- SystemDKにて全構成の制約相関マップを生成
- GDSレベル・PDN・パッケージ設計に制約フィードバック
- 再利用可能な設計ブロックとしてテンプレート化
SystemDK enables back-and-forth flow of constraint information,
allowing redesign, trade-off analysis, and reuse across projects.
📦 SystemDKとPoCDKの関係｜Relation to PoCDK
PoCDKは、SystemDK構築のプロトタイプステージであり：
- 実設計ボード（FPGA + MRAM + AMS）で混載検証を行い
- FEMなどにより実環境下の物理制約を取得
- 各DesignKitを通じてSystemDKに設計知識として再展開する
🌐 可視化と教育への活用｜Visualization & Pedagogical Role
SystemDKでは、以下のような制約設計の可視化と教育活用が可能になる：
| 活用方法 | 例 |
|---|---|
| 制約マップ | 熱 × 電源配線の干渉領域をマトリクス化 |
| 構造テンプレート | EMIに強い配線パターンのテンプレート設計 |
| トレードオフ履歴 | 熱応力軽減 vs EMIノイズ最適化の評価記録 |
📘 本章のまとめ｜Summary
SystemDKは、個別設計キットの制約知識を統合管理する設計フレームワークである。
PoC開発を通じてSystemDKの効果と整合性を実感し、
将来的な再利用設計、設計教育、設計自動化への展開が期待される。
SystemDK is the foundation of a future-ready design strategy:
one that is physical-aware, traceable, reusable, and educationally robust.