Arria® GX FPGA のコア･ファブリックは、アダプティブ･ロジック･モジュール（ALM）として知られる革新的かつ効率的なロジック・ユニットから構築されています。ALM は MultiTrack インタコネクト配線アーキテクチャを通じてロジック、演算、およびレジスタ機能を Arria GX デバイスに実装します。
アダプティブ・ロジック・モジュール（ALM）
ALM は高度に分割可能な LUT で構築されており、この LUT によって Arria GX FPGA でロジック･リソースを無駄にすることなくロジックを集積できます。ALM の分割機能によって、どのデジタル･デザインでも効率的にマッピングするのに必要な多くの柔軟性が提供されます。各 ALM は、図 1 に示すとおり、8本の入力、2個の専用加算器、2個のレジスタ、および 2つの出力で構成されています。表 1 に ALM の特長、表 2にALM がサポートする様々なコンフィギュレーションを示します。
図 1. Arria GX の ALM
| 表 1. ALM ごとに使用可能な Arria GX の 機能 | |
| 特長 | 説明 |
|---|---|
| 8入力フラクチャブル・ルックアップ・テーブル（LUT） | フラクチャブル LUT は、完全な 6入力 LUT、一部の 7入力 LUT、複数の組み合わせを持つより小型の LUT サイズで構成される 2つの独立した出力を実装できるため、効率的なロジック収容を実現。 |
| 2個の専用全加算器 | ALM ごとに 2個の専用フルアダーが内蔵されており、リソースを追加することなく 2 ビットの加算が可能。 |
| 2個の専用レジスタ | レジスタを多用するアプリケーション向けの最適なレジスタ / ロジック比。 |
| 2つの出力 | ALM の入力は、柔軟に 2つの出力ファンクション(LUT)に割当てることが可能であり、多入力のファンクションを高速に処理し、残りのリソースを少数入力ファンクションに効率的に使用させることができます。 |
図 2. 高い効率を達成するArria GX の ALM コンフィギュレーション
MultiTrack インタコネクト
Arria GX FPGA は MultiTrack インタコネクト･テクノロジを採用しています。このテクノロジは、デザイン・ブロック内およびデザイン・ブロック間の通信に使用する、連続で異なる配線長を持つ性能に最適化された配線で構造されます。
図 3 に示す MutilTrack インタコネクト･テクノロジは、Arria GX FPGA 内で以下の目的に使用されています。
- より少ない接続で任意の周辺 LAB へのアクセス性を高め、それによって性能の向上と消費電力の低減を実現し、業界で最も優れた接続性を提供
- エリアの混雑を回避し、優れたロジック･パッキングを提供
図 3. Arria GX FPGAの MultiTrack インタコネクトの接続性
Arria GX のロジック構造の利点
- より多くの組み合わせロジックを効率的に集積することによって、必要なロジック・レベル数を全体的に低減
- ALM の 8入力フラクチャブル LUT および 配線インタコネクト･アーキテクチャを最適に利用できるように、Quartus® II ソフトウェアと完全に統合
- 最終的には、より小さい面積に大規模なデジタル･デザインを実装できるためコストを削減
