まとめ

同じPCで、bsc 2025.07のコンパイル時間と、Vivado 2026.1でmkGameFSMをOut-of-Context合成した結果を前後で比べます。前は8/3版、後は教科書版です。ソース行数はGameFSM.bsvとBlitter.bsvの合計、VerilogはmkGameFSM.vとmkBlitter.vの合計です。抑止した警告数は、前がG0036とG0010、後がそれにG0009を加えた数で、8/3版にG0009は出ません。

1点目は見た目だけの変更で物量に影響しません。2点目は呼び出し箇所ごとの状態を1つ減らし、LUTを4%減らしました。3点目はブリッタの作業レジスタを局所化し、コンパイル時間を半分近くに縮めました。4点目はメインFSMの状態数を194から94に減らし、Verilogを3分の2にしました。FFは9ビット増で、4点目で増やした3個のFSMの状態レジスタがおもな内訳です。合成時間は47秒から61秒に増えました。それぞれ1回の実行値なので実行ごとのばらつきを含みます。

記事#1028の改良は、呼び出しごとに展開されていた描画ループを1個のサブFSMの再利用に変え、コンパイル時間を87%減らしました。記事#1035から記事#1039は、同じRUN_FSMでdrawLivesと、本体の厚いupdateAlienBullet、updatePlayerBullet、initAllを順に切り出し、1分54秒を54秒まで縮めました。

今回の改良は、ブリッタをモジュールの境界で包み、記事#1035から記事#1039の切り出しを残りの3つまで進めたもので、bscのコンパイル時間を同じPCで48秒から26秒に、46%減らしました。3段階とも主眼はbscのコンパイル時間で、物量は付随して動きます。LUTは各段階で減り、記事#1028で18%、記事#1037から記事#1039で3%、今回で3.7%です。FFは記事#1028で0.5%減ったあと、記事#1037から記事#1039で7%、今回で0.5%増えました。seqをFSMに切り出すたびに状態レジスタと引数のラッチが増えるためで、FSM化はFFを増やす方向に働きます。

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