成長する国際社会においてエネルギーを効率よく安定供給することは、今後 10 年間の主要課題の 1 つです。この課題は、より先進的な電力供給メカニズムの必要性の結果としてのスマート・グリッドの進化に伴い、多くの機会をもたらしています。


最初のグリッドは、石炭などの従来の化石燃料または原子力エネルギーを使用する発電所でのエネルギー生成によるものでした。発電所で生成されたエネルギーは、一連の送配電 (T&D) ネットワークを経由して長距離伝送され、最終的に顧客に供給されます。しかし、太陽光や風力などの再生可能エネルギーによって発電の分散化が進む 21 世紀において、この一方向のエネルギーの流れでは立ち行きません。

さらに、最新のグリッドには有線、無線を問わず、通信技術の進歩が組み込まれつつあります。こうした通信機能がいわゆる「スマート・グリッド」につながっています。しかし、さまざまな障害がスマート・グリッド実現の妨げとなっています。そうした障害には、進化し続ける規格、確実な信頼性要件、低コストでの実装、リアルタイム送電のための双方向通信などがあります。

スマート・エネルギー・エコシステムのためのスマート・グリッド・オートメーション機器や、ソーラー・インバータ・システムなどの再生可能エネルギー源の設計は決して単純ではありません。そこで重要な役割を果たすのが、アルテラ® FPGA です。制御ループ、グリッド通信、ネットワーク冗長化、セキュリティなど、ミッション・クリティカルなシステムの機能に対する性能と拡張性の要求が増える中、進化するデザイン規格への適合度を 1 つのアルテラ FPGA または SoC によって上げることができます。

スマート・エネルギー・アプリケーションにおけるアルテラ FPGA

1 個の FPGA 上での拡張性のあるプラットフォーム

1 個のアルテラ FPGA を使用したスマート・エネルギー・システムは、さまざまなニーズに対応する拡張性のあるプラットフォームを提供します。の MAX 10 FPGA、Cyclone V FPGA、および Cyclone V SoC ファミリで設計することによって、デザインに必要な性能、柔軟性、およびコスト削減を提供できます。FPGA ベースのシステムは以下を実現します。

  • 柔軟性:システム機能の変更とプラットフォームの再構成
  • 性能:最適化された DSP テクノロジーによる、複雑な制御アルゴリズムのハードウェア・アクセラレーション
  • デザインの統合:FPGA デザイン・フローとエンベデッド・プロセッシング (C コード) の要件をサポートするミックスド・システム・ファブリック
  • 低コスト:部品数が減少した密閉システムによるコストと消費電力の削減およびシステム信頼性の向上
  • 安定供給:15 年以上の平均製品ライフサイクルに対応


インテル® FPGA では、 Nios II エンベデッド・ソフト・プロセッサーやさらに強力なデュアルコア ARM Cortex-A9 MPCore ハード・プロセッサーなどの、複数のプロセッサー・アーキテクチャを利用できます。さらに、スマート・グリッド・アプリケーション用 IP と統合開発ツール・フローが相まって、FPGA ハードウェアとソフトウェアの開発をサポートします。