ご使用のシステムにはパフォーマンスの向上が求められていますか?その場合には、ハードウェア・アクセラレーションをご検討ください。ハードウェア・アクセラレーションを使用することで、システムのボトルネクとなっているCコードを切り出しFPGA内でハードウェア化(アクセラレータ)することで、システム性能を向上させることが可能となります。

カスタム命令

ハードウェア・アクセラレータと同様に、カスタム命令でも、ソフトウェア・コードの一部をハードウェア機能に肩代わりさせることによって、システム性能の向上を図ることができます。 ただし、カスタム命令はプロセッサコア内に実装され、CPU 命令セットを拡張して時間重視のソフトウェアの高速化を図ります。

Nios II プロセッサはコンフィギュレーション可能な特質を備えているため、カスタム・ロジックを演算ロジック・ユニット(ALU)に直接統合することができます。 開発者は、カスタム命令によって、デジタル信号処理、パケット・ヘッダ処理、および演算を多用するアプリケーションなどの用途に対し、ソフトウェアの内側ループを最適化して、複雑な動作シーケンスをハードウェアで実装される 1 つの命令に縮小できます。

カスタム命令を使用すれば、従来の標準プロセッサでは不可能な方法でシステム性能を最適化できます。 開発者は、アルテラのSOPC Builderツールで提供されるグラフィカル・ユーザ・インタフェースを使用して、独自のハードウェア・デザイン・ファイルを簡単にインポートしてカスタム命令を作成することができ、作成されたカスタム命令は Nios II プロセッサに自動的に統合されます。

Nios II プロセッサのカスタム命令は、以下を提供します。

  • 最大 256 のユーザ定義命令
  • 固定および可変サイクル動作
  • ユーザ・ロジックのインポート・ウィザード
  • C 言語およびアセンブリ言語ソフトウェア・マクロ


図 1 は、カスタム命令ロジックの柔軟性を示します。

図 1. カスタム命令ロジック

詳細については、Nios II プロセッサ・ハンドブック を参照してください。