システムの機能拡張および性能向上の必要があるときには、FPGA コプロセッサを既存の CPU または DSP と共に使用することができます。このアプローチは、市場の要求に迅速に対応する柔軟なプラットフォームを提供するだけでなく、ユーザーが競争を勝ち抜くよう支援します。
特定用途向けコプロセッサ
多大な数値計算アルゴリズムを、プロセッサ上で動作するソフトウェアから FPGA 内部で動作する特定用途向けハードウェアに移動することによって、システム性能を向上させます。信号処理、画像処理、およびパケット処理などのアプリケーションは、ソフトウェアではなくハードウェアで動作させることによって大幅な性能向上を達成できます。アルテラは、FPGA の特定用途向けコプロセッサ（図 1 参照）のデザイン・プロセスを簡素化するシステム・レベル・デザイン・ツールおよびハードウェア・アクセラレーション IP を提供しています。Nios® II プロセッサ を含むアプリケーションでは、Nios II C2H (C-to-Hardware) アクセサレーション・コンパイラを使用して C言語のサブルーチンを自動的にハードウェア・アクセラレータに変換できます。
図 1. 特定用途向けコプロセッサ
- DSP コプロセッシングについての詳細
- ビデオ／画像コプロセッシングについて詳細
- デジタル通信ソリューションについての詳細
- システム･レベル･デザイン・ツールについての詳細
- Nios II C2H コンパイラについての詳細
マルチプロセッサ
複数の CPU にタスクを分散することによって、ソフトウェア開発を加速し、コードの信頼性を改善し、保守性を向上させます。1 個の FPGA でマルチプロセッサ・システム（図 2 参照）をデザインし、外部 CPU または DSP を補完するために使用することができます。業界をリードするエンベデッド･ソフトウェア・パートナーの提供するソフトウェア開発ツールおよび、Nios II エンベデッド･デザイン･スイート (EDS) は、マルチプロセッサ・アプリケーションの開発およびデバッグをサポートします。
図 2. マルチプロセッサ
- 記事: Subtract Software Costs by Adding CPUs by Jack G. Ganssle
- Creating Multiprocessor Nios II Systems tutorial (PDF) のダウンロード
I/O およびペリフェラルの拡張
長期間にわたって、市場の要求に応えるために、ペリフェラルの追加またはアップデートを必要とする場合があります。FPGA を使用して通信チャネル、LCD コントローラ、または汎用 I/O を追加して、ディスクリート・エンベデッド・プロセッサの機能を補完することで、エンベデッド・システムの製品寿命を延ばすことができます。FPGA デザインを所有しているため、ソフトウェア・ドライバおよびアプリケーション・コードをデバイスの供給問題や陳腐化の問題から保護することができます。
図 3. I/O およびペリフェラルの拡張
