16 ARM PARTNERS SUCCESS FPGA Hard Processor System (HPS) ARM ® Cortex™-A9 NEON™/FPU L1 Cache HPS I/O HPS L2 Cache USB OTG (x2) (1) 64 KB RAM DMA Shared Multiport DDR SDRAM Controller (2) JTAG Debug/Trace (1) QSPI Flash Controller NANDFlash (1) (2) SD/SDIO/ MMC (1) I 2 C (x2) CAN (x2) GPIO SPI (x2) Timers (x11) HPS to FPGA FPGA to HPS FPGA Configuration UART (x2) Ethernet (x2) (1) ARM Cortex-A9 NEON/FPU L1 Cache Single- or Dual-Core Processor Hard PCIe* *Optional Configuration (1) Integrated DMA (2) Integrated ECC Hard Memory Controller* Transceivers* 図2:SoC FPGAハード・プロセッサ・システム(HPS) Altera の ARM ベース SoC FPGA SoC FPGA ARM + Altera = SoC FPGAs 28-nm FPGA ARMプロセッサ・システム デュアルコア ARM Cortex-A9 MPCore プロセッサ ハッド メモリ コントローラ ペリフェラル 図1:ARM Cortex-A9 MPCore プロセッサと FPGA を統合したアルテラの「SoC FPGA」 テクニカル・ノート Technical NOTE ARM Cortex TM -A9 MPCore TM プロセッサと FPGA ファブリックとをワンチップに統合 「自社製品に最適なペリフェラルやアクセラレータエンジンを組み合わ せて専用のSoC(システムオンチップ)を開発したいが、開発費や開発 期間を考えると手が出ない。やむなく汎用マイコンや汎用ペリフェラ ルで対応している。」 そんな悩みを抱えるお客様のニーズにお応えするのがアルテラの「SoC FPGA」ファミリです。 「SoC FPGA」は、 デ ュ ア ル コ ア の ARM Cortex-A9 MPCore プロ セッサと、ロジック回路をフレキシブルにプログラミングできる FPGA (フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ)ファブリックとを ワンチップに統合したアルテラ独自のデバイスです。ARM Cortex-A9 MPCoreプロセッサが載ったお客様専用のSoCを、従来のSoCに比 べて、はるかに低コストかつ短期間で開発することができます。いわ ば「マイSoC」あるいは「マイARM」を手軽に実現できるデバイスが アルテラの「SoC FPGA」です。 ARM Cortex-A9 MPCoreプロセッサ上で動作するソフトウェアと FPGA上にコンフィギュレーションされたハードウェアロジックと の組み合わせで機能を実現できるため、システムアーキテクチャから 実装への落とし込みのフレキシビリティがきわめて高いのが特徴です。 また、従来のSoCとは違って、ソフトウェアとハードウェアのパー ティショニング(機能分担)の変更も容易なほか、万が一バグが発生し た場合でも再製(リスピン)コストを必要とせずにロジックを速やかに 修正することができます。 高度な画像処理や画像認識、ワイヤレスを含むネットワーク処理、信 号処理、メカトロニクス制御、自動車の安全支援機能制御など、さま ざまな応用に適したアルテラの「SoC FPGA」。お客様のアイディア から無限の可能性を引き出します。 ローコストの小規模 SoC から高性能な中規模 SoC まで幅広くラインアップを展開 アルテラの「SoC FPGA」ファミリを構成するのが、比較的小規模な SoC を対象としたローエンドの「Cyclone ® V SoC FPGA」シリーズ と、中規模から大規模なSoCを対象としたミッドレンジの「Arria ® V SoC FPGA」シリーズで、いずれも最先端の28nmLPプロセスノー ドを採用しています。 すべてのデバイスは800MHz動作のデュアルコア構成のARM Cortex-A9 MPCoreプロセッサとFPGAファブリックとを中心に構 成され、そのほかに、高速な外部インターコネクトを実現する最高 10Gbps の差動トランシーバ、PCI Express ® Gen2コントローラ、 ECC 機能付き DDR2/DDR3/mobile DDR/LPDDR2 対応メモリコン トローラ、内蔵RAM、可変精度DSPブロックなどがあらかじめ組み 込まれていて、FPGAをプログラミングすることで、これら機能をフ レキシブルに活用できるようになっています。(もっともローコストな 「Cyclone V SE SoC FPGA」は一部仕様が異なります) FPGAのロジック規模を表すロジックエレメント(LE)は、SoC FPGA の場合、約25,000LEから約46万LEまでをカバーし、さまざまな 規模のシステムをワンチップに統合可能です。汎用のディスクリート 部品で構成する場合にくらべて、システム性能の大幅な向上、マイコン 部品やペリフェラル部品の統合による省スペース化、28nmLPプロセ スによるローパワー化、および BOM コストの低減などのメリットが得 られます。 お客様の最終製品の競争力を高めるアルテラの「SoC FPGA」ファミ リをぜひご検討ください。 お客様のアイディアから無限の可能性を引き出す アルテラの「SoC FPGA」ファミリ