SoC FPGA： SoC 1個に統合することで、消費電力、コスト、およびボード・サイズ削減
SoC FPGA は、プロセッサ、ペリフェラル、およびメモリ・インタフェースで構成される ARM® ベースのハード・プロセッサ・システム (HPS) を、広帯域幅インタコネクタ・バックボーンによって FPGA ファブリックと統合した製品です。これにより、ハード IP の性能および消費電力の低減とプログラマブル・ロジックの柔軟性という特長を兼ね備えます。
ユーザーによるカスタマイズが可能な ARM ベースの SoC FPGA は、以下の用途に最適です。
- ディスクリート・プロセッサと DSP 機能を単一の FPGA に統合することで、システム消費電力、コスト、およびボード・サイズを削減
- カスタム・ハードウェアおよびソフトウェアにより最終製品を差別化
- FPGA にあらゆるインタフェース規格またはプロトコルのサポートを追加
- フィールドでハードウェアとソフトウェアをアップデートして製品寿命を延ばし、収益を増加
- プロセッサと FPGA 間の広帯域幅インタコネクトによってシステム性能を向上
SoC FPGA は、多様な Cyclone® V および Arria® V FPGA ファミリをさらに拡充します。仕様の違いによってパートナンバーごとに差別化が図られているほか、PCI Express® Gen2、マルチポート・メモリ・コントローラ、高速シリアル・トランシーバなどのハード・ロジックも搭載しています。SoC FPGA は、TSMC の 28nm Low-Power (28LP) プロセスで製造され、それにより消費電力とコストの低減をはかりつつ、コスト重視のアプリケーションに必要なレベルの性能を実現しています。
ARM ベースのハード・プロセッサ・システム (HPS)
HPS は、デュアルコア ARM® Cortex™-A9 MPCore™ プロセッサ、広範なペリフェラル群、およびFPGA 内のロジックと共有されるマルチポート・メモリ・コントローラで構成されており、プログラマブル・ロジックの柔軟性とハード IP によるコスト削減をもたらします。
- ハード化されたエンベデッド・ペリフェラルにより、プログラマブル・ロジックへのペリフェラル機能の実装が不要になり、より多くの FPGA リソースをアプリケーション固有のカスタム・ロジックに利用できるようになるほか、消費電力の削減にもつながります。
- ハード化されたマルチポート SDRAM メモリ・コントローラは、プロセッサと FPGA ロジックによって共有されます。DDR2、DDR3、MobileDDR、および LPDDR2 デバイスのサポートに加え、統合されたECC (誤り訂正符号)機能によって、高信頼性アプリケーションや安全性を重視するアプリケーションに最適です。
高いバンドを実現するインタコネクト
HPS と FPGA ファブリック間の高スループット・データ・パスは、2 チップ・ソリューションでは実現不可能なレベルのインタコネクト性能を提供します。HPS と FPGA ファブリックの緊密な統合により、プロセッサと FPGA 間の統合データ・コヒーレンシを維持しつつ、100Gbps を超えるピーク帯域幅を実現します。さらに、プロセッサと FPGA の間から 外部 I/O パスを排除したことで、システム消費電力の大幅な削減にも貢献します。
柔軟なFPGAファブリック
FPGA ロジック・ファブリックがもたらす柔軟性により、カスタムIP のほか、アルテラまたはアルテラ・パートナーが提供するコンフィギュレーション済みの標準 IP をデザインに実装することでシステムの差別化を図ることができます。これにより、以下を可能にします。
- 各種インタフェース／プロトコル規格および規格変更に素早く対応
- FPGA へのカスタム・ハードウェアの追加により、タイム・クリティカルなアルゴリズムの高速化や大きな競争力を実現
- ASIC のような大掛かりなデザイン、検証、および NRE コストを必要とせずに、カスタム ARM プロセッサを迅速に展開
完全なデザイン・リソース
アルテラの Qsys システム統合ツールは、複雑なハードウェア・システムの開発を簡素化することで FPGA デザイン・プロセスに必要な時間と労力を削減します。これにより、スムーズで最適なデザイン・フローを実現し、かつてない速さでデザイン・アイデアを収益に結び付けます。Qsys は、IP (Intellectual Property) ファンクションおよびサブシステムを接続する FPGA に最適化されたネットワーク・オン・チップ (NoC) インタコネクト・ロジック、システム・テストベンチ、シミュレーション・モデル、ソフトウェア・ヘッダ・ファイル、およびデータ・シートを自動的に生成し、ハードウェア・チームとソフトウェア・チーム全体の開発業務を加速します。アルテラは、以下をはじめとする完全なデザイン環境を提供しています。
ソフトウェア開発を今すぐ開始できます
アルテラは、作業の生産性向上、ソフトウェアの品質向上、ひいては製品の早期市場投入を実現する SoC FPGA デバイス用バーチャル・プロトタイピング・ツールを提供しています。アルテラの SoC FPGA Virtual Target (バーチャル・ターゲット) は、エンベデッド開発ボードの高速機能シミュレーションです。シミュレーション対象のハードウェアとは、レジスタおよびバイナリの完全な互換性を備えます。Virtual Target は、Windows または Linux PC 上で動作し、使い方は実際の開発ボードと同じです。OS とアプリケーション・コードを実行し、標準 ARM 開発ツールを使用して接続すれば、ファームウェアおよびアプリケーションの開発／デバッグを行うことができます。SoC FPGA Virtual Target は、ソフトウェアに対する卓越した制御性と可視性を提供し、複雑なマルチコア・エンベデッド・システムに対する一層強力なデバッグ能力を実現します。
