アルテラのStratix® II GXデバイスに関するFAQ（最もよく尋ねられる質問）を以下記載します。
- Stratix II GXデバイスの新たな主要トランシーバ機能は何ですか？
- どのプロトコルがStratix II GXファミリに対応していますか？
- なぜStratix II GXファミリは、10Gbpsでなく6.375Gbpsをターゲットにしているのですか？
- Stratix II GXデバイスはいつ提供開始されますか？
- いつから顧客はStratix II GXデバイスを利用したデザインの開発することができますか？
- Stratix II GXデバイス･ファミリの価格はいくらですか？
- なぜアルテラは半導体の出荷体制が整う前にStratix II GXファミリを発表したのですか？
- Stratix II GXファミリを利用することによってどのような利点を得られますか？
- Stratix II GXデバイスの製造には、どのプロセス技術が利用されていますか？
- Stratix II FPGAデバイス･ファミリには何種類の製品があり、どのようなパッケージで出荷されますか？
- Stratix II GXデバイスは、どのような外部メモリ･インタフェースに対応していますか？
- Stratix II GXデバイスにはどのようなスピード・グレードがありますか？
- Stratix II GX FPGA製品のデザイン・セキュリティ機能は何ですか？
- どのバージョンのQuartus II デザイン・ソフトウェアがStratix II GXデバイスをサポートしていますか?
- どのサードパーティ・ベンダ製ツールによってStratix II GXデバイスはサポートされていますか?
- Nios II エンベデッド・プロセッサは、Stratix II GXデバイスに対応していますか?
- リモート・システム・アップグレード機能とは何ですか?
Stratix II GXトランシーバの機能
90nm Stratix II GXファミリは、高速トランシーバを搭載したFPGA製品です。このデバイスは、増加を続けている高速シリアル配線を必要とするアプリケーションとプロトコル向けのアルテラの完全なプログラマブル・ソリューションの一つです。Stratix II GXデバイスは、アルテラの集積Stratix II FPGA製品と同一の革新的なアーキテクチャをベースにしており、最大20個のシリアライザ/デシリアライザ（SERDES）ベースのトランシーバを集積しています。
Stratix II GXシリアル･トランシーバは、622Mpbsから6.375Gbpsの範囲で動作し、低いジッタ生成と高いジッタ・トレランスを特長としています。送信プリエンファシス、受信イコライゼーション、プログラム可能な差動出力電圧（VOD）などの追加機能は、最もデータ負荷の高いバックプレーンに対しても低ビットエラーレート（BER）ソリューションを提供します。この新しいトランシーバ・ファミリは、PCI Express、シリアル・デジタル･インタフェース（SDI）、XAUI、SONET、ギガビット･イーサネット、SerialLite II、Serial RapidIO™、CEI-6G-LR/SR（Common Electrical Interface 6 Gbps Long Reach and Short Reach）などの多くの標準プロトコルをサポートします。Stratix II GXデバイス･トランシーバの消費電力は、3.125Gbps動作時で1チャネル当りわずか125mW、また6.375Gbps動作時で1チャネル当り225mWです。これは、トランシーバを搭載したFPGAの中では最小の消費電力となります。
Stratix II GXデバイスの新たな主要トランシーバ機能は何ですか？
アルテラは、高性能アプリケーション向けFPGA製品の機能を拡張する、Stratix II GX FPGA製品の新たなトランシーバ機能群を提供します。次の表は、Stratix II GXとStratix GXデバイス・ファミリの機能の違いを示しています。
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表 1. Stratix II GXとStratix GXのトランシーバ機能の比較 |
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| 特長 | Stratix II GX | Stratix GX |
| データ速度範囲 |
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| オーバーサンプリング使用時の最低の動作速度 |
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| 消費電力 |
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| 最大プリエンファシス・ レベル |
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| 最大イコライゼーション・レベル |
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| 出力差動電圧の範囲 |
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| チャネル・グループ |
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| ダイナミック・リコンフィギュレーション |
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- PLLs: Phase-locked loops
プロトコル
どのプロトコルがStratix II GXファミリに対応していますか？
Stratix II GXは、多様なプロトコルに対応しています。Stratix II GXデバイスの物理コーディング・サブレイヤ （PCS）ブロック内のハードIPに関する情報は、下の『内蔵標準プロトコル・サポート』の表をご参照下さい。ソフトIP、ボード、リファレンス・デザイン、技術資料などのアルテラのプロトコル・ソリューションの構成に関しては、下の『アルテラのシリアル・プロトコル・ソリューションの例』の表をご参照下さい。
| 標準プロトコル（データ転送速度） | 機能 |
| PCI Express （2.5 Gbps） |
PIPE準拠PCSブロック |
| CEI-6G （1） （6.375 Gbps） |
8b/10bエンコーダ/デコーダ |
| ギガビット・イーサネット （1.25 Gbps） |
ギガビット･イーサネット・ステート・マシン |
| XAUI （3.125 Gbps） |
XAUIステート・マシン |
| Serial Rapid IO（SRIO） （1.25, 2.5 & 3.125 Gbps） |
8b/10bエンコーダ/デコーダ |
| SONET OC-12 （622 Mbps） |
A1A2パターン・デコーダ＆アライナ |
| SONET OC-48 （2.488 Gbps） |
A1A2またはA1A1A2A2パターン・デコーダ＆アライナ |
| 標準解像度シリアル･デジタル･インタフェース（SD SDI） （270 Mbps） |
パターン･デコーダ |
| 高解像度シリアル･デジタル･インタフェース（HD SDI） （1.4835 Gbps または 1.485 Gbps） |
パターン･デコーダ |
| SerialLite II 622 Mbps ? 6.375 Gbps |
8b/10b エンコーダ/デコーダ |
- CEI 6G：Common Electrical Implementation 6ギガビット
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表 3. アルテラのシリアル･プロトコル･ソリューションの例 |
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| 標準プロトコル | 完全なプロトコル･ソリューション | |
| PCI Express |
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| ギガビット・ イーサネット |
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| XAUI |
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| HD-SDISD-SDI |
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なぜStratix II GXファミリは、10Gbpsでなく6.375Gbpsをターゲットにしているのですか？
現在、プロトコルで必要とされている動作速度は、単一チャネルのトランシーバで1.0Gbpsから5.0Gbpsです。この動作範囲は今後3年間で3.125Gbpsから6.375Gbpsに移行していきます。より高速なトランシーバを必要とするアプリケーションは限定的され、10Gbps性能の実装は非常にコスト高となっています。また、10Gbpsのサポートは、ダイ・サイズ、消費電力、およびシグナル・インテグリティにとって不利な要件をもたらします。その上、多くの顧客は実際には10Gbpsもの速さを必要としていないことから、これらの要件は致命的となります。例えば、20ポート、6.375GbpsのStratix II GX FPGAの消費電力は4.5ワットであるのに対し、競合のソリューションでは同じデータ速度で11ワット消費しており、Stratix II GX FPGAが消費電力において優れていることを示しています。アルテラは今後3年間で、大半の顧客が必要とする主要プロトコルや性能基準に対する十分なサポートを提供します。
10Gbpsを必要とする数少ないアプリケーションのうち、高速トランシーバを必要とするものはほんのわずかです。Stratix II GX FPGAは、各デバイスのトランシーバでオーバーヘッド処理を実行することなく、このニーズに対応するために、外部トランシーバを効率良く活用します。
価格と出荷時期
Stratix II GXデバイスはいつ提供開始されますか？
Stratix II GXデバイス･ファミリの最初の製品であるEP2S90GXデバイスのエンジニアリング･サンプルは、2006年の第1四半期に、残りのファミリ製品はその後6ヶ月間にわたり出荷される予定です。
いつから顧客はStratix II GXデバイスを利用したデザインの開発することができますか？
設計者は、Quartus® II ソフトウェア･バージョン5.1を利用して、Stratix II GXファミリのデザインを直ちに開始することができます。
Stratix II GXデバイス･ファミリの価格はいくらですか？
Stratix II GXデバイスの価格は、発注したデバイスの集積度、パッケージ、性能、および数量により異なります。具体的な価格については、アルテラの販売代理店にお問い合せください。
なぜアルテラは半導体の出荷体制が整う前にStratix II GXファミリを発表したのですか？
顧客は従来から、実際のデバイスを入手する前に高集積FPGAソフトウェアのデザインを開始してきました。システム・アーキテクトおよび設計者は、Stratix II GXファミリの特長と機能を事前に知ることにより、トランシーバだけでなく次世代システムのロジック・ファンクションの実装にも取り掛かることができます。また、設計者は現在、PCI ExpressやSerialLite II などのStratix II GX IPファンクションに最適化されたHSPICEシミュレーション・モデルとQuartus II 開発ソフトウェア・バージョン5.1を利用して、Stratix II GXデザインを開発することができます。
Stratix II GX FPGAの一般的な機能
Stratix II GXファミリを利用することによってどのような利点を得られますか？
アルテラは、顧客からの意見と今後のプロトコルのロードマップを基に、Stratix II GXファミリを開発しました。Stratix II GXファミリならびにIP、システム･モデル、リファレンス･デザイン、シグナル・インテグリティ・ツール、技術資料のサポートを含む完全なシステム･ソリューションにより、顧客はデザインを迅速にかつ効率的に完成させることができます。また、このトランシーバは、単一のFPGA内で卓越したシグナル・インテグリティと最小消費電力を提供するよう設計されており、その結果、ボード・レイアウトのリスクを削減し、システム性能を改善します。
Stratix II GXデバイスの製造には、どのプロセス技術が利用されていますか？
Stratix II GXデバイスは、TSMCの量産認定済1.2V、90nm、9層メタル・プロセス技術で製造され、最先端のプロセス･ノードの利用におけるアルテラの先進性を裏付けます。Stratix II GXデバイスは、低誘電材料（Low-K）を使用し、300 mmウェハで製造されます。
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表 4. Stratix II GX デバイスの機能 （1） |
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| 技術と特長 | Stratix II GX FPGA |
| プロセス技術 | 90 nm |
| ロジック構造 | アダプティブ・ロジック・モジュール（ALM）（最大7つの入力端子を持つファンクションをサポートする拡張LUT 構造） |
| ロジック集積度 | 最大132,540個のロジック・エレメント数に相当 |
| TriMatrix™メモリ | 最大6.7メガビットのエンベデッド･メモリを搭載 |
| 外部メモリ･インタフェースのサポート | DDR2、RLDRAM II、QDRII、DDR、SDR SDRAM |
| デジタル信号処理（DSP）ブロック | 最大252個の18x18乗算器 |
| 拡張/高速フェーズ・ロックト・ループ（PLL） | 最大4個の拡張PLLと8個の高速PLL |
| グローバル･クロック･ネットワーク | 最大16本のグローバル･クロック･ネットワーク |
| ソース・シンクロナス信号 | LVDSおよびHyperTransport™ 技術で最大1.25Gbpsのデータ速度 |
| ソース・シンクロナス・プロトコルのサポート | PCI Express、CEI-6G-LR/SR （Common Electrical Interface 6-Gbps Long Reach and Short Reach）、SDI、XAUI、SONET、Serial RapidIOTM、ギガビット･イーサネット、SerialLite II |
| ダイナミック･フェーズ・アライメント | 有 |
| シングルエンドI/Oのサポート | SSTL-2 （I & II）, SSTL-18 （I & II）, 1.8-V HSTL （I & II）, 1.5-V HSTL （I & II）, 3.3-V PCI, 3.3-V PCI-X 1.0, 3.3-V/2.5-V/1.8-V LVTTL, 3.3?V/2.5?V/1.8?V/1.5?V LVCMOS |
| デザイン･セキュリティ | 鍵長128ビットの高度暗号化標準（AES）アルゴリズム |
| オンチップ・ターミネーション | シリーズ、差動 |
| Nios® II プロセッサのサポート | 有 |
- これらの機能はStratix II FPGA製品にも備わっています。
Stratix II GX FPGAデバイス･ファミリには何種類の製品があり、どのようなパッケージで出荷されますか？
表 5. Stratix II GX ファミリ概要 |
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| デバイス | 等価 LE 数 | トランシーバ・チャネル数 | 合計 メモリ・ビット数 | 18 ビット x 18 ビット 乗算器数 |
PLL 数 | パッケージ |
| EP2SGX30C | 33,880 | 4 | 1,369,728 | 64 | 4 | 780 ピン FBGA（1） |
| EP2SGX30D | 33,880 | 8 | 1,369,728 | 64 | 4 | 780 ピン FBGA |
| EP2SGX60C | 60,440 | 4 | 2,544,192 | 144 | 8 | 780 ピン FBGA |
| EP2SGX60D | 60,440 | 8 | 2,544,192 | 144 | 8 | 780 ピン FBGA |
| EP2SGX60E | 60,440 | 12 | 2,544,192 | 144 | 8 | 1,152 ピン FBGA |
| EP2SGX90E | 90,960 | 12 | 4,520,448 | 192 | 8 | 1,152 ピン FBGA |
| EP2SGX90F | 90,960 | 16 | 4,520,448 | 192 | 8 | 1,508 ピン FBGA |
| EP2SGX130G | 132,540 | 20 | 6,747,840 | 252 | 8 | 1,508 ピン FBGA |
- FBGA = FineLine BGA ® パッケージ
Stratix II GXデバイスは、どのような外部メモリ･インタフェースに対応していますか？
Stratix II GXデバイス･ファミリは、下の表に示す通り、最新のSRAM、DRAMデバイスの性能用件を満たします。外部メモリ・デバイスは、Stratix II GXデバイスに容易に接続が可能で、性能に対するボトルネックを生じさせることなく豊富なオンチップ・メモリ･リソースの外側にストレージ容量を追加することができます。設計者は、アルテラまたはサードパーティ・ベンダ製 IPメモリ・コントローラ・コアを購入したり、ロイヤリティ不要のリファレンス・デザインをアルテラのWebサイトからダウンロードしたり、あるいは特定のアプリケーション向けにカスタマイズした独自のコアを開発することもできます。
表 6. Stratix II GX デバイスがサポートする高性能外部メモリ･インタフェース |
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| メモリ技術 | I/O 標準 | バス帯域 | 最大クロック速度 |
| SDR SDRAM | LVTTL | 72 ビット | 200 MHz |
| DDR SDRAM | SSTL-2 Class I 、 II | 72 ビット | 200 MHz |
| DDR2 SDRAM | SSTL-1.8 Class I 、 II | 72 ビット | 267 MHz |
| RLDRAM II | SSTL-2 Class I 、 II | 36 ビット | 300 MHz |
| QDR SRAM | HSTL-1.8 Class I 、 II | 36 ビット | 167 MHz |
| QDRII SRAM | HSTL-1.8 Class I 、 II | 36 ビット | 250 MHz |
Stratix II GXデバイスにはどのようなスピード・グレードがありますか?
Stratix II GXデバイスは、-3、-4、-5の3種類のスピード・グレードで提供されます。-3が最も速く、-5が最も遅いグレードです。
Stratix II GX FPGA製品のデザイン・セキュリティ機能は何ですか？
Stratix II GXデバイスは、128ビットの高度暗号化標準（AES）アルゴリズムを使用して、コンフィギュレーション・ビットストリームを暗号化します。米国連邦標準技術局（NIST）が選定し、米国政府が機密情報の保護に 採用しているAESは現在、最も進んだ暗号化アルゴリズムです。他のFPGAベンダは、トリプルDESビットストリーム暗号化を採用しており、バッテリを使用して揮発性のキーに電力を供給し、バックアップを行っています。この手法は安定した利用が非常に難しく、システム異常と冗長性に関して様々なボード・レベルの問題が生じる可能性があります。例えば、屋外でバッテリが故障した場合、FPGAの電源が入らず、ボード機能不良の原因となります。Stratix II デバイスは、恒常的な電源を必要としないことから、システム・デザインを簡素化します。また、現在のFPGA市場の中で最高水準のコンフィギュレーション・ビット・ストリーム暗号化に対応しています。
ソフトウェアとIP
どのバージョンのQuartus II デザイン・ソフトウェアがStratix II GXデバイスをサポートしていますか?
Stratix II GXファミリは、Quartus II ソフトウェア・バージョン5.1でサポートされています。ASICライクな多くの新しいデザイン機能を備えて開発されたQuartus II デザイン・ソフトウェアは、高機能な合成およびシミュレーション・ツールとともに、操作性に優れたインタフェースを提供し、設計者はStratix II GXのFPGA性能とデザイン上の利点を最大限に生かすことができます。Quartus II ソフトウェアは、サードパーティ・ベンダ製のあらゆる合成/シミュレーション・ツールともシームレスに統合されています。
どのサードパーティ・ベンダ製ツールによってStratix II GXデバイスはサポートされていますか?
Quartus II 統合合成ツールに加え、大手EDAベンダである米Mentor Graphics® 、Synopsys、Synplicity社から提供されている全ての合成／シミュレーション・ツールはStratix II GXデバイス・ファミリをサポートしており、 アルテラのデバイスにおいて最高品質を提供します。
Nios II エンベデッド・プロセッサは、Stratix II GXデバイスに対応していますか?
はい。Stratix II GXデバイスの先進アーキテクチャ機能は、Nios II エンベデッド・プロセッサ・ファミリと組み合わせることで、ネットワーク、通信、DSPアプリケーション、およびその他の広帯域システムの性能要件を満たす卓越した処理性能を提供します。
デバイス・コンフィギュレーション
リモート・システム・アップグレード機能により、設計者はリモート・ソースからStratix II GXデバイスを再コンフィギュレーションでき、製品寿命を延長するとともに時間とコストも節約できます。新しいコンフィギュレーション・データは、リモート・ソースからシステムに送信され、高度なコンフィギュレーション・デバイスなどの外部メモリ・デバイスに保存された後、Stratix II GXデバイスの再コンフィギュレーションに使用されます。このプロセス中にエラーが生じた場合、Stratix II GXデバイスは、自動的に工場出荷時の安全なデフォルト設定を選択し、外部メモリ・デバイスから再コンフィギュレーションを開始します。
