Cyclone III DSP ソリューション：かつてない低消費電力、多機能性、低コストの組み合わせ

Cyclone® III FPGA は、デジタル信号処理（DSP）アプリケーションにおいて、これまでにない低消費電力、優れた DSP機能、および低コストを提供します。

Cyclone III FPGA は、単独で使用するか、あるいは DSP コプロセッサとして使用することによって、ビデオ／画像処理、ワイヤレス通信システム、そして一般的な DSP機能などを含めた DSP アプリケーションの性能対価格比を向上させることができます。

• DSP リソース
• 低コスト DSP 処理アプリケーション
• エンベデッド・マルチプライヤの詳細

DSP リソース

Cyclone III FPGAは、最適化された DSP 機能セットを搭載し、アルテラのフル･セットの DSP フローによってサポートされています。表 1 に、Cyclone III FPGA が提供する DSP サポート・リソースの概要を示します。

低コスト DSP 処理アプリケーション

Cyclone III デバイスは、下記のような低コスト DSP アプリケーション向けに最適化されています。

• ディスプレイ
• ビデオ／画像処理
• ワイヤレス通信システム

表 2 にその他の例を示します。

Cyclone III FPGA の用途について詳しくは、様々なアプリケーション例を参照してください。

エンベデッド・マルチプライヤの詳細

Cyclone III FPGA のエンベデッド・マルチプライヤは、一般的な DSP機能で通常使用される単純な乗算処理を実行できます。Cyclone III デバイスは、最大 288 個のエンベデッド・マルチプライヤ・ブロックを提供し、ブロックあたり 1個の個別の 18 ビット X 18 ビット乗算器またはブロックあたり 2個の個別の 9 ビット X 9 ビット乗算器の 2つのモードをサポートします（図 1 参照）。乗算器はカスケード接続することで、より広いビット幅に対応できます。 Quartus II ソフトウェアには、ユーザのパラメータ設定に基づき、エンベデッド・マルチプライヤ・ブロックの動作モードを制御するのに使用するメガファンクションが含まれています。乗算器は、 VHDL または Verilog ソース・コードから直接推定することもできます。

図 1. Cyclone III デバイスのエンベデッド・マルチプライヤ

エンベデッド・マルチプライヤは、符号付きおよび符号なし乗算の両方をサポートします。また性能を向上させるための入出力レジスタもオプションで提供します。

また、エンベデッド・マルチプライヤは Cyclone III デバイスのエンベデッド・メモリ・ブロックとシームレスに統合されます。これにより、FIR フィルタやビデオ処理などの乗算およびメモリ操作の両方を使用する DSP アルゴリズムを効率的に実装できます。表 2 に、Cyclone III デバイスで使用可能な乗算器の数を示します。

注:

1. 2 列のマルチプライヤ数は加算できません（例えば EP3C5 デバイスの場合、23 個の 18 ビット x 18 ビット・マルチプライヤまたは 46個の 9 ビット x 9 ビット・マルチプライヤのいずれかであり、両方ではありません）。
2. マルチプライヤは、Quartus II ソフトウェアおよびサード・パーティ合成ソフトウェアによって自動的にカスケード接続され、より広いビット幅の乗算をサポートできるようになります。

エンベデッド・マルチプライヤの性能

Cyclone III デバイスのエンベデッド・マルチプライヤは、260MHz でパラレル動作可能なため、複雑な演算における性能のボトルネックを解消し、全体の DSP システム・スループットを大幅に向上させます。 Cyclone III デバイスを DSP アプリケーション用の FPGA コプロセッサとして使用することにより、DSP プロセッサを複雑な数値演算から解放して、より低いシステム・コストで全体的なシステム性能を向上させることができます。

関連リンク

• DSP ソリューション・センター
• DSP コ・プロセッサ