FPGAX15_登壇資料_TAI_Engineer

2026年8月6日に開催された「FPGAX#15 AIで変わるFPGA！1bit LLMから実機チップデモまで」での発表資料です。

発表タイトル：「AI半導体エンジニアが生成AIを使ってテストチップ評価ツールを作った話」

発表者：TAIエンジニア（Tokyo Artisan Intelligence）

イベント概要： https://fpgax.connpass.com/event/399854/

Transcript

1. AI半導体エンジニアが 生成AIで テストチップ評価ツールを作った話 TAI AI半導体エンジニア 6/Aug./2026
2. チップ評価の必要性と難しさ ▪ 製造前：モデル化された環境で動作確認 ▪ 製造後：実チップは、製造ばらつきや動作環境の影響を受ける 設計通りに動作するか、実機評価が必要不可欠 実機評価の難しさ ▪ チップ内部の状態を直接観測できない ▪ チップを外部から制御するための評価システムが必要 ▪ 問題発生時は、チップ側と評価システム側の原因切り分けが大変 © Tokyo Artisan Intelligence 1
3. なぜ評価ツールを生成AIで作ったか ▪ 普段はハードウェア開発を担当 ▪ UI開発経験は浅い ▪ テストチップが届く前に、短期間で準備する必要あり ▪ テストチップの評価本番に時間を残したい 生成AI (ChatGPT & Claude Code) に頼り、不慣れな領域を、短期間で。 © Tokyo Artisan Intelligence 2
4. Claude Codeで作ったテストチップ評価ツールの概要 PCからコマンドを送信してテストチップを制御し、出力データを取得して期待通り動作しているか テストする USB 評価用 変換ボード FPGA 評価ツールを起動したPC コマンド テストチップ (on 評価カード) 制御信号 テストチップの出力データ等 © Tokyo Artisan Intelligence 3
5. Claude Codeでテストチップ評価ツールを実装 • 実装はC#、UIにはWindows Formsを使用 • ChatGPTでPC-USB変換モジュール通信の土台を作成 ユーザ操作 （クリック、 • Claude Code導入後、テストチップ向けの機能を本格実装 Windows Forms (UI層) 表示 キーボード入力 など） C#アプリケーションコード FTD2XX_NETラッパー D2XXドライバ USB 変換ボード 評価用FPGA テストチップ © Tokyo Artisan Intelligence 4
6. Claude Codeに生成してもらった評価ツールについて • 9つのC#ファイルで構成されており、GUIを実装するMainForm.csが最も長く3,800行程度 © Tokyo Artisan Intelligence 5
7. 小さいものから作ることを意識した 最初から全体設計はせず、対象デバイスを一つずつ増やして実装を進めていった Step 1: PC PC USB変換ボード GUIなし PC Step 2: + 評価用FPGA（8bitデータを+1して返る回路）GUIなし PC Step 3: GUI化（入力フォーム + ログ表示） 変換 評価用 テスト ボード FPGA チップ 変換 +1 ボード 評価用 テスト FPGA チップ 変換 +1 ボード 評価用 テスト FPGA チップ 変換 評価用 テスト ボード FPGA チップ 変換 評価用 テスト ボード FPGA チップ Step 4: Claude Codeにコマンドフォーマットとテスト内容をインプット Step 5: + テストチップ動作確認機能（テストチップなしで疑似的にデータ取得） PC PASS/FAIL Step 6: テストチップが到着し、全デバイスを接続して結合テスト PC PASS/FAIL © Tokyo Artisan Intelligence 6
8. 土台となるPC-USB変換ボード通信テストの試作 Claude Code導入前だったため、ChatGPTで生成した • USB変換ボードのデータシートやFTDI公式のユーザガイドは下調べしておき、公式ドライバD2XXを 使えば良さそう、という実装イメージを持ってからChatGPTに質問 参考文献 • USB変換モジュールの販売ページ https://akizukidenshi.com/catalog/g/g101799/ • FTDI公式のサンプルコード • FTDI公式ドライバのユーザガイド https://ftdichip.com/wp-content/uploads/2025/06/D2XX_Programmers_Guide.pdf#page=16 https://ftdichip.com/software-examples/code-examples/csharp-examples/ 実装に必要になりそうな 関数のページ ドライバの話をし忘れた ので追加 SerialPortクラスを使う提案 → イメージと違う 公式ドライバを使う提案 → ほぼイメージ通り © Tokyo Artisan Intelligence 7
9. 土台となるPC-USB変換ボード通信テストの試作 最終的な通信テストの前に、USB変換ボード自体の不具合や設定ミスがある可能性もあるため、 さらに細かく、デバイス検出から段階的にテストを進めた ①-④まとめテスト ③PC→モジュール書き込み ④受信バッファ確認 実機OK 実機OK ①デバイス検出 実機OK 実機OK PC-USB変換ボード 通信テスト完成 ②デバイスオープン © Tokyo Artisan Intelligence 8
10. 評価ツールの実装 第一版 テストベンチ（実機環境を再現したシミュレーション用コード）やコマンド形式をClaude Codeにインプットし、 1機能ずつ実装して実機テスト、修正点を指示、を繰り返していった プログレスバーを付けて 文字サイズを小さくして … フルログはファイルに出力して レスポンスは取得できている？ インプットしたテストベンチの流れ通り © Tokyo Artisan Intelligence 9
11. 評価ツールの実装 ユーザフレンドリー版 評価システムの内部仕様を知らないエンジニアが対象ユーザであることを指示し、仕様書を書かせた チェックボックスを追加して 前の操作が終わるまで、 次の操作ボタンはグレーアウトさせて © Tokyo Artisan Intelligence 10
12. テストチップが届いたので、全デバイスで動作テスト • 1回目から評価ツールは期待通りに動作し、評価は円滑に進んで完了した しかし… • 一連の評価完了後、テストチップ電源ONの状態で、本来電源OFFで使うタブを誤操作してしまった → 上記操作は自分でも想定できていなかった ＆ 当然Claude Codeも想定していない 反省点：実機がある場合は、電源ON → テスト → 電源OFFまでの手順を組み立ててからツールを実装すべき 信号が衝突 改良 タブを戻って操作したときに 警告ダイアログが出るように修正 © Tokyo Artisan Intelligence 11
13. 実装が円滑に進んだと考えられる要因 ▪ 下調べ ▪ 前提資料を見つけておき、生成AIに参照させた ▪ 小さい機能から段階的に実装 ▪ 最初はデバイスを検出させるだけのコードを生成し、動作確認を挟みながら 対象デバイスを増やしていった ▪ テストシーケンスの事前確定 ▪ テストチップの論理シミュレーション時に作成したテストベンチをベースにした → テスト機能の実装についてはSystemVerilogをC#に書き直す作業になったのではないか(と想像) © Tokyo Artisan Intelligence 12
14. まとめ ▪ 生成AIを活用し、実機を再現したテストベンチから評価ツールを約2日で作成 ▪ テストチップが届く前に、完成させることができた ▪ 実機が全て揃った状態で、初めてテスト実施 → 評価ツールが期待通りに動作した → テストチップの評価が完了した 生成AIで、テストチップ評価システム開発が加速した！ © Tokyo Artisan Intelligence 13