インテル® FPGA のシリアル・コンフィグレーション・デバイスは、ISP (in-system programmability)、フラッシュ・メモリー・アクセス、イン・ボード省スペース・パッケージなどの高度な機能セットを備えています。

シリアル・コンフィグレーション・デバイスの機能

機能 お客様への利点
イン・システム・プログラマビリティ (ISP) ISP は、インシステム(ボード上)でのデザインの更新を可能にすることによってデザインの柔軟性を高めるとともに、製造プロセスの合理化によってコストを削減します。
メモリーアクセス
いくつかのインターフェイス・ペリフェラルが利用可能な Nios® と Nios® II エンベデッド・プロセッサーでは、設計者がエンベデッド・システムに接続しているメモリー・モジュールとしてシリアル・コンフィグレーション・デバイスにアクセスすることができます。コンフィグレーション・メモリーとして使用されていないシリアル・コンフィグレーション・デバイスのメモリー領域を汎用メモリーとして利用することができ、プログラムやデータ貯蔵に最適です。設計者はNios® II プロセッサーを使用してコンフィグレーション・データを変更することも可能で、フィールド・システム・アップデートの際にとても便利です。
小型フォーム・ファクター シリアル・コンフィグレーション・デバイスは、省スペース設計の 8 ピンと16 ピン SOIC(スモール・アウトライン IC)パッケージに実装されています。

ISP Provides Maximum Flexibility

最大限の柔軟性を提供する ISP

すべてのインテル® シリアル・コンフィグレーション・デバイスはすべて ISP に対応しています。この機能によりイン・システム・デザイン・アップデートが可能になるためデザインの柔軟性が向上し、製造プロセスが合理化されるためコストが削減されます。シリアル・コンフィグレーション・デバイスの ISP 機能は、インテルのアクティブ・シリアル・プログラミング・インターフェイスによってサポートされています(図 1 参照)。

デザインを量産に移行する際、OTP (one-time programmable) コンフィグレーション・デバイスを使用している場合はこれらのデバイスを取り外し、代わりにシステム・アップグレード用の新しいパーツを実装しなければなりません。インテルのシリアル・コンフィグレーション・デバイスの ISP 機能により、オンボード・プロセッサーまたは プログラミング・ケーブルのいずれかを用いて容易にシステム・アップグレードを行うことができるため、ダウンタイム (休止時間) とコストの大幅な削減が可能です。

ボードスペースが制限されている場合は、FPGA から JTAG ポートを使用してアルテラのシリアル・コンフィギュレーション・デバイスをプログラムすることができます。Quartus® Prime 開発ソフトウェアでは、FlashLoader デザインを自動的にダウンロードして FPGA をシリアル・コンフィグレーション・デバイスの JTAG プログラマーにすることができます(図 2 参照)。

図 1. アクティブ・シリアル・プログラミング・インターフェイスによってサポートされた ISP

図 2. JTAG プログラミング・インターフェイスによってサポートされた ISP

フラッシュメモリー・アクセス

フラッシュメモリーの未使用領域は、汎用メモリーとして利用可能です。この汎用メモリーには Nios® または Nios® II エンベデッド・プロセッサーを使用してアクセスできます (図 3 参照)。そのため、シリアル・コンフィグレーション・デバイスはフラッシュメモリーとコンフィグレーション・デバイスを組み合わせた完全なソリューションになります。

このメモリはエンベデッド・プロセッサーのブート・ローダー・プログラム用 ROM としても使用できるため、必要なボードスペースが削減され、オンボード・メモリー・モジュールの追加が不要になり、最終的にはシステム全体のコストを削減できます。

図 3. Nios® および Nios® II プロセッサーを用いてフラッシュメモリーにアクセス

貴重なボードスペースを節約できるスモール・フォーム・ファクター

デザインの総コストを考える上で重要な点はボードスペースです。ソリューションのコストは、そのソリューションが消費するボードスペースが増えるほど上昇します。インテルのシリアル・コンフィグレーション・デバイスが占めるボードスペースはわずか 30 mm2 であるため、1 つの SOPC ソリューション全体に要するボードスペースを最小限に抑えられます。同じパッケージを使用するすべてのシリアル・コンフィグレーション・デバイスがバーティカル・マイグレーションをサポートします。