Excaliburデバイスの機能
アルテラの Excalibur™ デバイスは、system-on-a-programmbale-chip (SOPC) デザインを新たな水準に押し上げる前例のないデザイン柔軟性、性能、システム・インテグレーションを提供する強力なシステム・レベルの機能を備えています。 包括的な開発フローと豊富な業界標準開発ツールにより、Excalibur FPGA のサポート基盤を完璧なものにします（表 1 参照）。
| 表 1．Excalibur の機能と利点 | |
|---|---|
| 機能 | 利点 |
| エンベデッド・プロセッサ FPGA インテグレーション | Excalibur デバイスは、マイクロプロセッサ・サブシステムと FPGA アーキテクチャを統合して、複雑なデザインの最適化されたシングルチップ化を可能にし、面倒な実装部品の点数を削減できます。 この統合によって、ボード・レイアウトが簡素化され、システム信頼性が向上するため、電源要件とトータル・コストを低減できます。 さらに、プロセッサ、メモリ、メモリ・インタフェース、周辺デバイス、FPGA コンフィギュレーション・ロジックを 1つのデバイスに統合することにより、ブート時に FPGA コンフィギュレーションや FPGA または外付け部品などの高価なロジック・エレメント（LE）リソースの代わりに、強力なマイクロプロセッサ機能ブロックを使用できます。 Excalibur デバイスは、（外部）フラッシュ・メモリからブート可能で、リアルタイム FPGA コンフィギュレーションに必要な柔軟性を提供します。 |
| SOPC デザイン・フロー | 一般に ASIC デザインは、マイクロプロセッサ、IP (Intellectual Property)コア、およびカスタム・ロジックを統合して、SOC (system-on-chip) を実現するのに使用されます。 コスト効率の高い ASIC デザインを行うには、製品の配送と検証、大きな最小発注量、および大量出荷条件のために、長いリードタイムを必要とする場合が少なくありませんでした。 Excalibur デザイン方法では、マイクロプロセッサと FPGA を組み合わせて、今日要求されるコスト、集積度、リードタイムの問題に対応します。 Excalibur デバイスにより、ASIC および SOC 市場への参入時のコストを効果的に低減できます。 設計者は、Excalibur デバイスと SOPC Builder デザイン・フローを利用して、ASIC デザインほどの潜在的な数量がなくても SOC 統合のパフォーマンスの恩恵を享受できます。 |
| ダイナミック・コンフィギュレーション | Excalibur デバイスを使用すれば、プロセッサがオペレーティング・システム動作などの他のタスクを処理している間に、FPGA のダイナミック・コンフィギュレーションが可能になります。 また、ユーザはシステム・ハードウェアのリアルタイム変更によってデバイス機能を変更することもできます（システムの動作モードによります）。 これらコンフィギュレーション可能なシステム機能を安価な不揮発性メモリに保存し、プロセッサを使用して再起動せずにハードウェアをコンフィギュレーションすることで、すべての機能を同時にコンフィギュレーションする必要なく、より小規模な FPGA で同じタスクを実行することができます。 |
| デザイン分割 | Excalibur デバイスでは、物理的なボード・デザインを変更することなく、ハードウェアとソフトウェアを柔軟に分割可能です。 SOPC Builder と Quartus® II デザイン・ソフトウェアを使用して、システムをコンフィギュレーションおよびリコンフィギュレーションし、希望のハードウェア・プラットホームを作成できます。 特定アプリケーションのニーズに応えるために、SOPC Builder によりハードウェア・コンフィギュレーションに必要なソフトウェアを生成できます。 また、Excalibur デバイスは、プロセッサと FPGA またはソフトウェアと Excalibur デバイスとの間でパフォーマンス・トレードオフのバランスを取ることができるダイナミック・コンフィギュレーション機能も備えています。 ユーザは、デザイン段階でコストと性能トレードオフに合わせてシステムを随時変更し調整することができます。 |
| システム・デザイン・フローへのコンセプト | アルテラ と業界標準のサードパーティ開発者ツールの充実したセットにより、Excalibur デバイスをサポートしています。 これらのツールを使用して、設計者は、1 時間以内、場合によっては 15 分以内に、コンセプトからシステムまでのデザインを実現することができます。 デザイン・サポートは、フロントエンド（FPGA デザインの SOPC Builder ベースのインテグレーション、ソフトウェア・コード生成）からバックエンド（Excalibur や他のアルテラ製 FPGA デバイス上で動作するための、ハードウェアとソフトウェアの出力をまとめる配置配線メカニズム）までをサポートします。 |
| SOPC Builder | SOPC Builder は、Excalibur 開発工程全体を統合して、SOPC デザインを簡略化するシステム・インテグレーション・ツールです。 直観的なグラフィカル・ユーザ・インターフェース（GUI）および SOPC 開発とインテグレーションの自動化により、SOPC Builder を使用して、従来の SOC デザインの何分の 1 かの時間で全システムを定義することができます。 SOPC Builder には アルテラ Quartus II ソフトウェアが含まれており、FPGA の設計者はデザイン・コンセプトを容易にシステム化することが可能です。 |
| 開発ソフトウェア | アルテラは、GNUPro Toolkit や ARM® Developer Suite (ADS) Lite の 45 日ライセンスなど、Excalibur デバイス用の購入後すぐにコード開発が可能な開発ソフトウェア・スィートを提供しています。 |
| 開発キット | アルテラとサードパーティ企業は、短時間で活用でき、デザインを迅速に市場に投入可能なフル・ラインの Excalibur 開発キットを提供しています。 これらの各キットには、開発ボードとユーザがシステム・デザインを完成するのに必要なすべてのハードウェアおよびソフトウェアがすべて含まれています。 これらの開発キットは、ソフトウェア・エンジニアが Excalibur アーキテクチャ上でコードを評価するのに理想的なプラットホームです。 同時に、この 2つのキットにはハードウェア・エンジニアが評価を行うための適切なシステムをコンフィギュレーションできる柔軟性が備わっています。 |
