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SoC FPGA のご紹介 – ARM プロセッサ・ベースのカスタマイズ可能な SoC

SoC (System-on-a-Chip) FPGA は、プロセッサ、ペリフェラル、およびメモリ・コントローラで構成されるハード・プロセッサ・システム (HPS) を、広帯域幅インタコネクト・バックボーンによって FPGA ファブリックと統合することにより、システム消費電力、システム・コスト、およびボード・スペースの削減を実現します。HPS とアルテラの 28nm 低消費電力 FPGA ファブリックの組み合わせは、アプリケーション・クラス ARM® プロセッサの性能とソフトウェア・エコシステムに加え、プログラマブル・ロジックの柔軟性を提供します。

Arria® V および Cyclone® V FPGA をベースにした最初の 2 製品は、最大 800 MHz で動作するデュアルコア ARM Cortex™ -A9 MPCore™ プロセッサに加え、イーサネット、USB、フラッシュ、SDRAM コントローラをはじめとする豊富なエンベデッド・ペリフェラルを内蔵しています。複数の ARM AMBA AXI バス・ブリッジにより、プロセッサとFPGA 内のカスタム・ロジック間のピーク・スループットは 100 Gbps を超えています。Arria V SoC および Cyclone V SoC FPGA は、最大限のロジック効率を実現する先進的な 28nm 低消費電力プログラマブル・ファブリックを利用しており、最小限のリソースと消費電力でデザインを実装できます。

ARM 組込みソフトウェア・エコシステムは、業界トップの組込みソフトウェア・プロバイダから、業界で最も広範なオペレーティング・システム、ミドルウェア、および開発ツールを提供します。アルテラの SoC FPGA Virtual Target （バーチャル・ターゲット） 開発環境を使用すれば、ソフトウェアの開発を今すぐ始めることができます。

SoC FPGA の詳細については、以下をご覧ください。

Arria V FPGA プラットフォーム上で Nios II プロセッサによるエンベデッド開発を今すぐ開始できます

アルテラの Nios® II プロセッサは、マイクロコントローラ、リアルタイム、アプリケーション、およびセーフティ・クリティカルな処理向けの、業界で最も汎用性の高いソフトコア・プロセッサです。アルテラの新しい Arria V FPGA で、Nios II プロセッサによる開発が可能になりました。Nios II エンベデッド・デザイン・スイート (EDS)、アルテラのエンベデッド IP (Intellectual Property) コア・ポートフォリオ、および Qsys システム統合ツールを使用すれば、Arria V FPGA ベースのエンベデッド・ソリューションの開発を今すぐ始めることができます。

MP32 プロセッサにより、プログラマブル・ロジック・アプリケーションで MIPS エコシステムを利用可能

アルテラ、MIPS® Technologies 社、および System Level Solutions (SLS) Corp. 社は共同で、アルテラの FPGA および HardCopy® ASIC 向けMP32 プロセッサを提供しています。MP32 プロセッサは、プログラマブル・ロジック・アプリケーション上で MIPS エコシステムのソフトウェアおよびツールを利用可能にします。MP32 プロセッサは、業界初の MIPS32 2.0 完全互換ソフトコア・プロセッサで、組込システムでポピュラーな VxWorks オペレーティング・システム (OS) もサポートしています。アルテラの広範なエンベデッド IP コアのポートフォリオ、革新的な FPGA デザイン・ツール、および業界をリードするプログラマブル・ロジック・デバイスのポートフォリオとの組み合わせは、ネットワーク、ビデオ、およびデジタル信号処理 (DSP) 向けの柔軟なシングルチップ・ソリューションの開発に最適です。

MP32 プロセッサは、Qsys による迅速なシステム・デザイン・フローが可能です。VxWorks リアル・タイム OS と組み合わせることにより、 MP32 プロセッサでレガシーなソフトウェア・アプリケーション・コードを再利用できます。また、アルテラと SLS 社から提供される IP コアや、お客様のオリジナル IP コアを再利用することも可能です。

MP32 プロセッサは、SLS 社より入手可能ですが、日本ではアルテラの正規販売代理店にお問い合わせ下さい。アルテラの FPGA 上で使用する場合、 MP32 プロセッサ・コアは、無制限でかつロイヤリティ・フリーなIPとして恒久的にご利用いただけます。

さらに詳しい情報は、MP32 プロセッサのページをご覧ください。

Qsys の次世代システム統合機能

FPGA の集積度とシステムの複雑さの増大に伴い、システム性能向上とエンベデッド・システムの効率的なデザイン手法に対する要求が高まっています。次世代の SOPC Builder ツールである Qsys システム統合ツールは、性能向上、大規模システムの管理、デザインの再利用による迅速なシステム・デザインを実現するために、さまざまな機能強化が図られています。

特長および利点

  • 性能の向上:　Qsys は、高性能なシステム・インタコネクト・ロジックを自動的に生成します。結果として達成されるインタコネクトの性能は、SOPC Builder が提供する性能に比べ最大 2 倍になります。さらに、レイテンシ (プロセッサからメモリへのアクセス、オンチップ/オフチップ・メモリのルックアップ・テーブルへのアクセスといったコントロール・パスの高速アクセスに重要) と、fMAX (ポイント・ツー・ポイント・データパス機能、アクセラレータ、およびコプロセッサで高スループットを達成するのに重要) のトレードオフをシステム設計者が決定できるため、システム全体の性能向上につながります。

  • • 階層的なデザイン・フロー:　エンベデッド・システムの規模が大きくなるにつれて、設計したシステムをさらに大規模なシステムのサブコンポーネントとしてエクスポートする機能の重要性が高まっています。Qsys は、そのような階層デザイン・フローをサポートしています。そのため、設計者は、各システムをより簡単に管理し、抽象化のレベルを上げ、すでにテストと検証が済んだサブシステムを再利用することからメリットを得ることができます。

Qsys スタートガイド

新しい Qsys システム統合ツールを使用してエンベデッド・システムの開発を開始するために、以下のリソースを利用できます。

Nios II プロセッサ IP ライセンス v11.1 への更新を忘れずに

Nios® II IP (Intellectual Property) コア・ライセンス、またはアルテラの最も人気のあるエンベデッド IP コアのお得なバンドルであるエンベデッド IP スイートを購入または更新することで、最新の Nios II エンベデッド・デザイン・スイート (EDS) に含まれるエンベデッド・ツールと Nios II プロセッサの最新機能のサポートを受けることができます。製品のご購入は、アルテラの販売代理店にお問い合わせください。

Nios II EDS のインストール

Altera Complete Design Suite v11.1 には、Quartus® II 開発ソフトウェア v11.1 に Nios II EDS が同梱されていますので、ダウンロードまたはインストールを別途行う必要はありません。

Nios II EDS には、次世代の Nios II 統合開発環境 (IDE) として、Eclipse 対応 Nios II ソフトウェア・ビルド・ツール (SBT) が含まれています。Nios II IDE も引き続き提供され、別途ダウンロードしてインストールすることも可能です。Nios II IDE プロジェクトから新しい Eclipse 対応 Nios II SBTへの変換については、Appendix A. Using the Nios II Integrated Development Environment (英語版・PDF) をご参照ください。

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