インテル® Arria® 10 コア・ファブリックおよび汎用 I/O ハンドブック

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ID 683461
日付 6/21/2017
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. Arria® 10デバイスにおけるロジック・アレイ・ブロックおよびアダプティブ・ロジック・モジュール 2. Arria® 10デバイスにおけるエンベデッド・メモリー・ブロック 3. Arria® 10デバイスにおける可変精度 DSP ブロック 4. Arria® 10デバイスにおけるクロック・ネットワークおよび PLL 5. Arria® 10 デバイスにおける I/O と高速 I/O 6. Arria® 10 デバイスにおける外部メモリー・インターフェイス 7. Arria® 10デバイスにおけるコンフィグレーション、デザイン・セキュリティー、およびリモート・システム・アップグレード 8. Arria® 10デバイスにおける SEUの緩和 9. Arria® 10デバイスにおける JTAG バウンダリー・スキャン・テスト 10. Arria 10デバイスにおけるパワー・マネジメント
1. Arria® 10デバイスにおけるロジック・アレイ・ブロックおよびアダプティブ・ロジック・モジュール x
1.1. LAB 1.2. ALM 動作モード 1.3. LAB 消費電力管理手法 1.4. 改訂履歴
1.1. LAB x
1.1.1. MLAB 1.1.2. ローカル・インターコネクトおよびダイレクト・リンク・インターコネクト 1.1.3. 共有演算チェーン・インターコネクトおよびキャリー・チェーン・インターコネクト 1.1.4. LAB コントロール信号 1.1.5. ALM リソース 1.1.6. ALM 出力
1.2. ALM 動作モード x
1.2.1. ノーマルモード 1.2.2. 拡張 LUT モード 1.2.3. 演算モード 1.2.4. 共有演算モード
2. Arria® 10デバイスにおけるエンベデッド・メモリー・ブロック x
2.1. エンベデッド・メモリーの種類 2.2. Arria® 10デバイスにおけるエンベデッド・メモリー・デザイン・ガイドライン 2.3. エンベデッド・メモリーの機能 2.4. エンベデッド・メモリー・モード 2.5. エンベデッド・メモリーのクロッキング・モード 2.6. メモリーブロックでのパリティービット 2.7. エンベデッド・メモリー・ブロックでのバイトイネーブル 2.8. メモリーブロックのパックモード・サポート 2.9. メモリーブロックのアドレス・クロック・イネーブルのサポート 2.10. メモリーブロックの非同期クリアー 2.11. メモリーブロック誤り訂正コードのサポート 2.12. 改訂履歴
2.1. エンベデッド・メモリーの種類 x
2.1.1. Arria® 10デバイスのエンベデッド・メモリー容量
2.2. Arria® 10デバイスにおけるエンベデッド・メモリー・デザイン・ガイドライン x
2.2.1. メモリーブロックの選択の検討事項 2.2.2. ガイドライン : 外部の競合解決を実装する 2.2.3. ガイドライン : Read-During-Write 動作をカスタマイズする 2.2.4. ガイドライン : パワーアップ状態およびメモリーの初期化 2.2.5. ガイドライン : クロッキングをコントロールして消費電力を削減する
2.2.3. ガイドライン : Read-During-Write 動作をカスタマイズする x
2.2.3.1. 同一ポートの Read-During-Write モード 2.2.3.2. 混合ポートの Read-During-Write モード
2.4. エンベデッド・メモリー・モード x
2.4.1. シングルポート・モードでのエンベデッド・メモリー・コンフィグレーション 2.4.2. デュアルポート・モードでのエンベデッド・メモリー・コンフィグレーション
2.5. エンベデッド・メモリーのクロッキング・モード x
2.5.1. 各メモリーモードでのクロッキング・モード 2.5.2. クロッキング・モードでの非同期クリアー 2.5.3. 同時の読み取り / 書き込みでの出力読み取りデータ 2.5.4. クロッキング・モードでの独立クロックイネーブル
2.5.1. 各メモリーモードでのクロッキング・モード x
2.5.1.1. シングル・クロック・モード 2.5.1.2. 読み取り / 書き込みクロックモード 2.5.1.3. 入力 / 出力クロックモード 2.5.1.4. 独立クロックモード
2.7. エンベデッド・メモリー・ブロックでのバイトイネーブル x
2.7.1. メモリーブロックでのバイト・イネーブル・コントロール 2.7.2. データバイト出力 2.7.3. RAM ブロックの動作
2.11. メモリーブロック誤り訂正コードのサポート x
2.11.1. 誤り訂正コードの真理値表
3. Arria® 10デバイスにおける可変精度 DSP ブロック x
3.1. Arria® 10デバイスでサポートされる動作モード 3.2. リソース 3.3. デザインの検討事項 3.4. ブロック・アーキテクチャー 3.5. 動作モードの説明 3.6. 改訂履歴
3.1. Arria® 10デバイスでサポートされる動作モード x
3.1.1. 特性
3.3. デザインの検討事項 x
3.3.1. 動作モード 3.3.2. 固定小数点演算での内部係数とプリアダー 3.3.3. 固定小数点演算でのアキュムレーター 3.3.4. チェーンアウト加算器
3.4. ブロック・アーキテクチャー x
3.4.1. 入力レジスターバンク 3.4.2. パイプライン・レジスター 3.4.3. 固定小数点演算でのプリアダー 3.4.4. 固定小数点演算での内部係数 3.4.5. マルチプライヤー数 3.4.6. 加算器 3.4.7. 固定小数点演算のアキュムレーターとチェーンアウト加算器 3.4.8. 固定小数点演算のシストリック・レジスター 3.4.9. 固定小数点演算のダブル累算レジスター 3.4.10. 出力レジスターバンク
3.4.1. 入力レジスターバンク x
3.4.1.1. 固定小数点演算の遅延レジスターの 2 セット
3.5. 動作モードの説明 x
3.5.1. 固定小数点演算の動作モード 3.5.2. 浮動小数点演算の動作モード
3.5.1. 固定小数点演算の動作モード x
3.5.1.1. 独立乗算器モード 3.5.1.2. 独立複素数乗算器 3.5.1.3. Multiplier Adder Sum モード 3.5.1.4. 36 ビット入力に加算する18 x 19乗算モード 3.5.1.5. シストリック FIR モード
3.5.1.1. 独立乗算器モード x
3.5.1.1.1. 18 x 18または18 x 19独立乗算器 3.5.1.1.2. 27 x 27独立乗算器
3.5.1.2. 独立複素数乗算器 x
3.5.1.2.1. 18 x 19複素数乗算
3.5.1.5. シストリック FIR モード x
3.5.1.5.1. 可変精度ブロック・アーキテクチャー・ビューへのシストリック・モード・ユーザー・ビューのマッピング 3.5.1.5.2. 18 ビットのシストリック FIR モード 3.5.1.5.3. 27 ビットのシストリック FIR モード
3.5.2. 浮動小数点演算の動作モード x
3.5.2.1. 単一の浮動小数点演算機能 3.5.2.2. 複数の浮動小数点演算機能
3.5.2.1. 単一の浮動小数点演算機能 x
3.5.2.1.1. 乗算モード 3.5.2.1.2. 加算または減算モード 3.5.2.1.3. 乗算累積モード
3.5.2.2. 複数の浮動小数点演算機能 x
3.5.2.2.1. 積和または積差モード 3.5.2.2.2. ベクター 1 モード 3.5.2.2.3. ベクター 2 モード 3.5.2.2.4. ダイレクト・ベクター・ドット積 3.5.2.2.5. 複素数乗算
4. Arria® 10デバイスにおけるクロック・ネットワークおよび PLL x
4.1. クロック・ネットワーク 4.2. Arria® 10 の PLL 4.3. 改訂履歴
4.1. クロック・ネットワーク x
4.1.1. Arria 10デバイスのクロックリソース 4.1.2. 階層クロック・ネットワーク 4.1.3. クロック・ネットワークのタイプ 4.1.4. クロック・ネットワーク・ソース 4.1.5. クロック・コントロール・ブロック 4.1.6. クロック・パワーダウン 4.1.7. クロックイネーブル信号
4.1.3. クロック・ネットワークのタイプ x
4.1.3.1. グローバル・クロック・ネットワーク 4.1.3.2. リージョナル・クロック・ネットワーク (RCLK) 4.1.3.3. ペリフェラル・クロック・ネットワーク
4.1.4. クロック・ネットワーク・ソース x
4.1.4.1. 専用クロック入力ピン 4.1.4.2. 内部ロジック 4.1.4.3. DAP 出力 4.1.4.4. HSSI クロック出力 4.1.4.5. PLL クロック出力
4.1.5. クロック・コントロール・ブロック x
4.1.5.1. Arria® 10デバイスにおけるピンマッピング 4.1.5.2. GCLK コントロール・ブロック 4.1.5.3. RCLK コントロール・ブロック 4.1.5.4. PCLK コントロール・ブロック
4.2. Arria® 10 の PLL x
4.2.1. PLL 使用率 4.2.2. PLL のアーキテクチャー 4.2.3. PLL コントロール信号 4.2.4. クロック・フィードバック・モード 4.2.5. クロックの逓倍と分周 4.2.6. プログラマブル位相シフト 4.2.7. プログラマブル・デューティー・サイクル 4.2.8. PLL のカスケード接続 4.2.9. 入力リファレンス・クロックソース 4.2.10. クロック・スイッチオーバー 4.2.11. PLL リコンフィグレーションおよびダイナミック位相シフト
4.2.3. PLL コントロール信号 x
4.2.3.1. リセット 4.2.3.2. ロック
4.2.10. クロック・スイッチオーバー x
4.2.10.1. 自動スイッチオーバー 4.2.10.2. マニュアル・オーバライドの自動スイッチオーバー 4.2.10.3. マニュアル・クロック・スイッチオーバー 4.2.10.4. ガイドライン
5. Arria® 10 デバイスにおける I/O と高速 I/O x
5.1. Arria® 10 デバイスにおける I/O と差動 I/O バッファー 5.2. Arria® 10デバイスにおける I/O 規格と電圧レベル 5.3. Arria® 10 デバイスにおけるインテル FPGA I/O IP コア 5.4. Arria® 10 デバイスにおける I/O リソース 5.5. Arria® 10 デバイスにおける I/O のアーキテクチャーと一般機能 5.6. Arria® 10 デバイスにおける高速ソース・シンクロナス SERDES および DPA 5.7. Arria® 10 デバイスにおける I/O および高速 I/O の使用 5.8. 改訂履歴
5.2. Arria® 10デバイスにおける I/O 規格と電圧レベル x
5.2.1. Arria® 10 デバイスにおける FPGA I/O の I/O 規格のサポート 5.2.2. Arria® 10 デバイスにおける HPS I/O の I/O 規格のサポート 5.2.3. Arria® 10 デバイスにおける I/O 規格の電圧レベル 5.2.4. Arria® 10デバイスにおける MultiVolt I/O インターフェイス
5.4. Arria® 10 デバイスにおける I/O リソース x
5.4.1. Arria® 10 デバイスにおける GPIO バンク、SERDES、および DPA の位置 5.4.2. Arria® 10 デバイスにおける GPIO バッファーと LVDS チャネル 5.4.3. Arria® 10 デバイスにおける I/O バンクのグループ 5.4.4. Arria® 10デバイスにおける I/O バーティカル・マイグレーション
5.4.2. Arria® 10 デバイスにおける GPIO バッファーと LVDS チャネル x
5.4.2.1. Arria® 10 GX パッケージにおける FPGA I/O リソース 5.4.2.2. Arria® 10 GT パッケージにおける FPGA I/O リソース 5.4.2.3. Arria® 10 SX パッケージにおける FPGA I/O リソース
5.4.3. Arria® 10 デバイスにおける I/O バンクのグループ x
5.4.3.1. Arria® 10  GX デバイスでのモジュラー I/O バンク 5.4.3.2. Arria® 10  GT デバイスのモジュラー I/O バンク 5.4.3.3. Arria® 10  SX デバイスのモジュラー I/O バンク
5.4.4. Arria® 10デバイスにおける I/O バーティカル・マイグレーション x
5.4.4.1. ピン・マイグレーションの互換性の検証
5.5. Arria® 10 デバイスにおける I/O のアーキテクチャーと一般機能 x
5.5.1. Arria® 10 デバイスの I/O エレメント構造 5.5.2. Arria® 10 デバイスの I/O ピンの機能 5.5.3. Arria® 10 デバイスのプログラマブル IOE 機能 5.5.4. Arria® 10 デバイスにおけるオンチップ I/O 終端 5.5.5. Arria® 10 デバイスの外部 I/O 終端
5.5.1. Arria® 10 デバイスの I/O エレメント構造 x
5.5.1.1. Arria® 10 デバイスの I/O バンク・アーキテクチャー 5.5.1.2. Arria® 10 デバイスの I/O バッファーと I/O レジスター
5.5.2. Arria® 10 デバイスの I/O ピンの機能 x
5.5.2.1. オープンドレイン出力 5.5.2.2. バスホールド回路 5.5.2.3. ウィーク・プルアップ抵抗
5.5.3. Arria® 10 デバイスのプログラマブル IOE 機能 x
5.5.3.1. プログラマブル・ドライブ能力 5.5.3.2. プログラマブル出力スルーレート・コントロール 5.5.3.3. プログラマブル IOE 遅延 5.5.3.4. プログラマブル・オープンドレイン出力 5.5.3.5. プログラマブル・プリエンファシス 5.5.3.6. プログラマブル差動出力電圧
5.5.4. Arria® 10 デバイスにおけるオンチップ I/O 終端 x
5.5.4.1. Arria® 10 デバイスにおけるキャリブレーションなしの RS OCT 5.5.4.2. Arria® 10 デバイスにおけるキャリブレーションありの RS OCT 5.5.4.3. Arria® 10 デバイスにおけるキャリブレーションありの RT OCT 5.5.4.4. ダイナミック OCT 5.5.4.5. 差動入力 RD OCT 5.5.4.6. Arria® 10 デバイスの OCT キャリブレーション・ブロック
5.5.5. Arria® 10 デバイスの外部 I/O 終端 x
5.5.5.1. シングルエンド I/O 終端 5.5.5.2. Arria® 10 デバイスの差動 I/O 終端
5.5.5.2. Arria® 10 デバイスの差動 I/O 終端 x
5.5.5.2.1. 差動 HSTL、SSTL、HSUL、および POD 終端 5.5.5.2.2. LVDS、RSDS、および Mini-LVDS の終端 5.5.5.2.3. LVPECL 終端
5.6. Arria® 10 デバイスにおける高速ソース・シンクロナス SERDES および DPA x
5.6.1. SERDES 回路 5.6.2. Arria® 10 デバイスでサポートされる SERDES I/O 規格 5.6.3. Arria® 10 デバイスの差動トランスミッター 5.6.4. Arria® 10 デバイスの差動レシーバー 5.6.5. Arria® 10 デバイスの PLL とクロッキング 5.6.6. Arria® 10 デバイスのタイミングと最適化
5.6.3. Arria® 10 デバイスの差動トランスミッター x
5.6.3.1. Arria® 10 デバイスのトランスミッター・ブロック 5.6.3.2. DDR および SDR 動作のためのシリアライザーのバイパス
5.6.4. Arria® 10 デバイスの差動レシーバー x
5.6.4.1. Arria® 10 デバイスのレシーバーブロック 5.6.4.2. Arria® 10 デバイスのレシーバーモード
5.6.4.1. Arria® 10 デバイスのレシーバーブロック x
5.6.4.1.1. DPA ブロック 5.6.4.1.2. シンクロナイザー 5.6.4.1.3. データ・リアラインメント・ブロック ( ビットスリップ ) 5.6.4.1.4. デシリアライザー
5.6.4.2. Arria® 10 デバイスのレシーバーモード x
5.6.4.2.1. 非 DPA モード 5.6.4.2.2. DPA モード 5.6.4.2.3. ソフト CDR モード
5.6.5. Arria® 10 デバイスの PLL とクロッキング x
5.6.5.1. 差動トランスミッターのクロッキング 5.6.5.2. 差動レシーバーのクロッキング 5.6.5.3. ガイドライン : LVDS に整数 PLL モードの PLL を使用する 5.6.5.4. ガイドライン : PLL からの高速クロックを使用して、LVDS SERDES のみをクロックする 5.6.5.5. ガイドライン : 差動チャネルのピン配置 5.6.5.6. 外部 PLL モードの LVDS インターフェイス
5.6.5.2. 差動レシーバーのクロッキング x
5.6.5.2.1. ガイドライン：複数の I/O バンクにまたがるクロッキング DPA インターフェイス 5.6.5.2.2. ガイドライン : DPA または非 DPA レシーバー用の I/O PLL リファレンス・クロック・ソース
5.6.5.6. 外部 PLL モードの LVDS インターフェイス x
5.6.5.6.1. アルテラ LVDS SERDES IP コアとのアルテラ IOPLL 信号インターフェイス 5.6.5.6.2. 外部 PLL モードのアルテラ IOPLLパラメーター値 5.6.5.6.3. アルテラ IOPLL とアルテラ LVDS SERDES 間の接続
5.6.6. Arria® 10 デバイスのタイミングと最適化 x
5.6.6.1. ソース同期のタイミングバジェット
5.6.6.1. ソース同期のタイミングバジェット x
5.6.6.1.1. 差動データ方向 5.6.6.1.2. 差動 I/O のビット位置 5.6.6.1.3. トランスミッターのチャネル間スキュー 5.6.6.1.4. 非 DPA モードのレシーバー・スキュー・マージン
5.6.6.1.2. 差動 I/O のビット位置 x
5.6.6.1.2.1. 差動ビットの命名規則
5.6.6.1.4. 非 DPA モードのレシーバー・スキュー・マージン x
5.6.6.1.4.1. RSKM の式 5.6.6.1.4.2. LVDS レシーバーの RSKM レポート 5.6.6.1.4.3. TimeQuest タイミング・アナライザーを使用した入力遅延の LVDS レシーバーへの割り当て 5.6.6.1.4.4. RSKM 計算の例
5.7. Arria® 10 デバイスにおける I/O および高速 I/O の使用 x
5.7.1. Arria® 10 デバイスにおける I/O および高速 I/O の一般的なガイドライン 5.7.2. 電圧リファレンス形式および非電圧リファレンス形式の I/O 規格の混在 5.7.3. ガイドライン : パワーシーケンス中に I/O ピンをドライブしない 5.7.4. ガイドライン : HPS 共有 I/O バンクでの I/O ピンの使用 5.7.5. ガイドライン : 最大 DC 電流制限 5.7.6. ガイドライン : アルテラ LVDS SERDES IP コアのインスタンス化 5.7.7. ガイドライン : ソフト CDR モードの LVDS SERDES ピンペア 5.7.8. ガイドライン : Arria 10 GPIO 性能でのジッターへの高影響の最小化 5.7.9. ガイドライン : 外部メモリー・インターフェイスのための I/O バンク 2A の使用
5.7.1. Arria® 10 デバイスにおける I/O および高速 I/O の一般的なガイドライン x
5.7.1.1. ガイドライン : VREFソースとVREFピン 5.7.1.2. ガイドライン : 3.0 Vインターフェイスでのデバイスの絶対最大定格の観察 5.7.1.3. ガイドライン : I/O PLL リファレンス・クロック入力ピン用のサポートされる I/O 規格
5.7.2. 電圧リファレンス形式および非電圧リファレンス形式の I/O 規格の混在 x
5.7.2.1. 非電圧リファレンスの I/O 規格 5.7.2.2. 電圧リファレンス形式の I/O 規格 5.7.2.3. 電圧リファレンス形式および非電圧リファレンス形式の I/O 規格の混合
6. Arria® 10 デバイスにおける外部メモリー・インターフェイス x
6.1. Arria® 10 外部メモリー・インターフェイス・ソリューションの主な特徴 6.2. Arria® 10 デバイスでサポートされるメモリー規格 6.3. Arria® 10 デバイスでの外部メモリー・インターフェイス幅 6.4. Arria® 10 デバイスでの外部メモリー・インターフェイスI/Oピン 6.5. Arria® 10 デバイスパッケージのメモリー・インターフェイスのサポート 6.6. Arria® 10 デバイスでの外部メモリー・インターフェイス 6.7. Arria® 10 デバイスでの外部メモリー・インターフェイスのアーキテクチャー 6.8. 改訂履歴
6.4. Arria® 10 デバイスでの外部メモリー・インターフェイスI/Oピン x
6.4.1. ガイドライン : 外部メモリー・インターフェイスのための I/O バンク 2A の使用
6.5. Arria® 10 デバイスパッケージのメモリー・インターフェイスのサポート x
6.5.1. ECC 付き DDR3 x40 の Arria® 10 パッケージサポート 6.5.2. ECC シングルおよびデュアルランク付き DDR3 x72 の Arria® 10 パッケージサポート 6.5.3. ECC 付き DDR4 x40 の Arria® 10 パッケージサポート 6.5.4. ECC シングルランク付き DDR4 x72 の Arria® 10 パッケージサポート 6.5.5. ECC デュアルランク付き DDR4 x72 の Arria® 10 パッケージサポート 6.5.6. Arria® 10における HPS 外部メモリー・インターフェイスの接続
6.5.6. Arria® 10における HPS 外部メモリー・インターフェイスの接続 x
6.5.6.1. HPS 用 ECC 付き DDR3 x40 の Arria® 10パッケージサポート 6.5.6.2. HPS 用 ECC シングルランクおよびデュアルランク付き DDR3 x72 の Arria® 10 パッケージサポート 6.5.6.3. HPS 用 ECC 付き DDR4 x40 の Arria® 10パッケージサポート 6.5.6.4. HPS 用 ECC シングルランク付き DDR4 x72 の Arria® 10 パッケージサポート
6.6. Arria® 10 デバイスでの外部メモリー・インターフェイス x
6.6.1. ピンポン PHY IP
6.7. Arria® 10 デバイスでの外部メモリー・インターフェイスのアーキテクチャー x
6.7.1. I/Oバンク 6.7.2. I/O AUX
6.7.1. I/Oバンク x
6.7.1.1. ハードメモリー・コントローラー 6.7.1.2. 遅延ロックループ 6.7.1.3. シーケンサー 6.7.1.4. クロックツリー 6.7.1.5. I/Oレーン
6.7.1.1. ハードメモリー・コントローラー x
6.7.1.1.1. ハードメモリー・コントローラーの機能 6.7.1.1.2. メイン・コントロール・パス 6.7.1.1.3. データ・バッファー・コントローラー
6.7.1.5. I/Oレーン x
6.7.1.5.1. DQS ロジックブロック
6.7.1.5.1. DQS ロジックブロック x
6.7.1.5.1.1. DQS 遅延チェーン
7. Arria® 10デバイスにおけるコンフィグレーション、デザイン・セキュリティー、およびリモート・システム・アップグレード x
7.1. エンハンスト・コンフィグレーションおよびプロトコルを介したコンフィグレーション 7.2. コンフィグレーション手法 7.3. コンフィグレーションの詳細 7.4. アクティブシリアル手法を使用したリモート・システム・アップグレード 7.5. デザイン・セキュリティー 7.6. 改訂履歴
7.2. コンフィグレーション手法 x
7.2.1. アクティブシリアル (AS) コンフィグレーション 7.2.2. パッシブシリアル (PS) コンフィグレーション 7.2.3. ファースト・パッシブ・パラレル (FPP) コンフィグレーション 7.2.4. JTAG コンフィグレーション
7.2.1. アクティブシリアル (AS) コンフィグレーション x
7.2.1.1. DATA クロック (DCLK) 7.2.1.2. アクティブ・シリアル・シングルデバイス・コンフィグレーション 7.2.1.3. アクティブ・シリアル・マルチデバイス・コンフィグレーション 7.2.1.4. 複数の EPCQ-L デバイスとのアクティブ・シリアル・コンフィグレーション 7.2.1.5. EPCQ-L デバイスの使用
7.2.1.3. アクティブ・シリアル・マルチデバイス・コンフィグレーション x
7.2.1.3.1. ピン接続とガイドライン 7.2.1.3.2. 複数のコンフィグレーション・データの使用
7.2.1.5. EPCQ-L デバイスの使用 x
7.2.1.5.1. ディスプレイ・デバイスの制御 7.2.1.5.2. トレース長のガイドライン 7.2.1.5.3. EPCQ-L デバイスのプログラミング
7.2.1.5.3. EPCQ-L デバイスのプログラミング x
7.2.1.5.3.1. JTAG インターフェイスを使用した EPCQ-L のプログラミング 7.2.1.5.3.2. アクティブ・シリアル・インターフェイスを使用した EPCQ-L のプログラミング
7.2.2. パッシブシリアル (PS) コンフィグレーション x
7.2.2.1. 外部ホストを使用したパッシブ・シリアル・シングルデバイスのコンフィグレーション 7.2.2.2. インテル FPGA ダウンロード・ケーブルを使用したパッシブ・シリアル・シングルデバイス・コンフィグレーション 7.2.2.3. パッシブ・シリアル・マルチデバイス・コンフィグレーション
7.2.2.3. パッシブ・シリアル・マルチデバイス・コンフィグレーション x
7.2.2.3.1. ピン接続とガイドライン 7.2.2.3.2. 複数のコンフィグレーション・データの使用 7.2.2.3.3. シングル・コンフィグレーション・データの使用 7.2.2.3.4. PC ホストとダウンロード・ケーブルの使用
7.2.3. ファースト・パッシブ・パラレル (FPP) コンフィグレーション x
7.2.3.1. ファースト・パッシブ・パラレル・シングルデバイス・ コンフィグレーション 7.2.3.2. ファースト・パッシブ・パラレル・マルチデバイス・ コンフィグレーション
7.2.3.2. ファースト・パッシブ・パラレル・マルチデバイス・ コンフィグレーション x
7.2.3.2.1. ピン接続とガイドライン 7.2.3.2.2. マルチ・コンフィグレーション・デバイスの使用 7.2.3.2.3. シングル・コンフィグレーション・データの使用
7.2.4. JTAG コンフィグレーション x
7.2.4.1. JTAG シングルデバイス・コンフィグレーション 7.2.4.2. JTAG マルチデバイス・コンフィグレーション
7.2.4.2. JTAG マルチデバイス・コンフィグレーション x
7.2.4.2.1. ピン接続とガイドライン 7.2.4.2.2. ダウンロード・ケーブルの使用
7.3. コンフィグレーションの詳細 x
7.3.1. MSEL ピンの設定 7.3.2. CLKUSR 7.3.3. コンフィグレーション・シーケンス 7.3.4. コンフィグレーション・タイミング波形 7.3.5. コンフィグレーション時間の見積り 7.3.6. デバイス・コンフィグレーション・ピン 7.3.7. コンフィグレーション・データの圧縮
7.3.3. コンフィグレーション・シーケンス x
7.3.3.1. パワーアップ 7.3.3.2. リセット 7.3.3.3. コンフィグレーション 7.3.3.4. コンフィグレーション・エラーの処理 7.3.3.5. 初期化 7.3.3.6. ユーザーモード
7.3.3.3. コンフィグレーション x
7.3.3.3.1. コンフィグレーション・エラー検出
7.3.4. コンフィグレーション・タイミング波形 x
7.3.4.1. FPP コンフィグレーション・タイミング 7.3.4.2. AS コンフィグレーション・タイミング 7.3.4.3. PS コンフィグレーション・タイミング
7.3.6. デバイス・コンフィグレーション・ピン x
7.3.6.1. コンフィグレーション・ピンのための I/O 規格およびドライブ強度 7.3.6.2. Quartus® Primeソフトウェアでのコンフィグレーション・ピンのオプション
7.3.7. コンフィグレーション・データの圧縮 x
7.3.7.1. デザインのコンパイル前の圧縮の有効化 7.3.7.2. デザインのコンパイル後の圧縮の有効化 7.3.7.3. マルチデバイス・コンフィグレーションでの圧縮の使用
7.4. アクティブシリアル手法を使用したリモート・システム・アップグレード x
7.4.1. コンフィグレーション・イメージ 7.4.2. リモート・アップデート・モードでのコンフィグレーション・シーケンス 7.4.3. リモート・システム・アップグレード回路 7.4.4. リモート・システム・アップグレード回路のイネーブル化 7.4.5. リモート・システム・アップグレード・レジスター 7.4.6. リモート・システム・アップグレード・ステート・マシン 7.4.7. ユーザー・ウォッチドッグ・タイマー
7.4.5. リモート・システム・アップグレード・レジスター x
7.4.5.1. コントロール・レジスター 7.4.5.2. ステータスレジスター
7.5. デザイン・セキュリティー x
7.5.1. セキュリティー・キーの種類 7.5.2. セキュリティー・モード 7.5.3. Arria 10 Qcrypt セキュリティー・ツール 7.5.4. デザイン・セキュリティーの実装
7.5.2. セキュリティー・モード x
7.5.2.1. JTAG セキュアモード
8. Arria® 10デバイスにおける SEUの緩和 x
8.1. SEU 緩和の概要 8.2. Arria® 10における緩和手法 8.3. 仕様 8.4. 改訂履歴
8.1. SEU 緩和の概要 x
8.1.1. SEU 緩和アプリケーション 8.1.2. コンフィグレーション RAM 8.1.3. エンベデッド・メモリー
8.2. Arria® 10における緩和手法 x
8.2.1. メモリーブロック誤り訂正コードのサポート 8.2.2. CRAMでのエラー検出訂正
8.2.2. CRAMでのエラー検出訂正 x
8.2.2.1. EDCRC ( エラー検出巡回冗長検査 ) 8.2.2.2. SEU センシティビティー 8.2.2.3. 階層的タグ付け 8.2.2.4. 機能エラーに対するシステムの対応の評価 8.2.2.5. CRC エラーからの回復
8.2.2.1. EDCRC ( エラー検出巡回冗長検査 ) x
8.2.2.1.1. カラムベースとフレームベースのチェックビット 8.2.2.1.2. エラー・メッセージ・レジスター 8.2.2.1.3. CRC_ERROR ピンの動作
8.2.2.1.2. エラー・メッセージ・レジスター x
8.2.2.1.2.1. エラー情報の取得 8.2.2.1.2.2. EMR のエラータイプ
8.2.2.5. CRC エラーからの回復 x
8.2.2.5.1. 誤り訂正 ( 内部スクラブ ) の有効化
8.3. 仕様 x
8.3.1. エラー検出周波数 8.3.2. エラー検出時間 8.3.3. EMR アップデート間隔 8.3.4. エラー訂正時間
9. Arria® 10デバイスにおける JTAG バウンダリー・スキャン・テスト x
9.1. BST 動作コントロール 9.2. JTAG 動作での I/O 電圧 9.3. BST の実行 9.4. IEEE Std. 1149.1 BST 回路を有効または無効にする 9.5. IEEE Std. 1149.1 バウンダリー・スキャン・テストのガイドライン 9.6. IEEE Std. 1149.1 バウンダリー・スキャン・レジスター 9.7. 改訂履歴
9.1. BST 動作コントロール x
9.1.1. IDCODE 9.1.2. サポートされる JTAG 命令 9.1.3. JTAG セキュアモード 9.1.4. JTAG プライベート命令
9.6. IEEE Std. 1149.1 バウンダリー・スキャン・レジスター x
9.6.1. Arria 10デバイス I/O ピンのバウンダリー・スキャン・セル 9.6.2. IEEE Std. 1149.6 バウンダリー・スキャン・レジスター
10. Arria 10デバイスにおけるパワー・マネジメント x
10.1. 消費電力 10.2. 消費電力削減手法 10.3. 電源検出ライン 10.4. 電圧センサー 10.5. 温度センサーダイオード 10.6. パワーオン・リセット回路 10.7. パワーアップ・シーケンスおよびパワーダウン・シーケンス 10.8. 電源デザイン 10.9. 改訂履歴
10.1. 消費電力 x
10.1.1. ダイナミック電力の方程式
10.2. 消費電力削減手法 x
10.2.1. SmartVID 10.2.2. プログラマブル・パワー・テクノロジー 10.2.3. 低スタティック電力のデバイスグレード 10.2.4. SmartVID 機能の実装
10.4. 電圧センサー x
10.4.1. 外部アナログ信号での入力信号の範囲 10.4.2. Arria® 10デバイスでの電圧センサーの使用
10.4.1. 外部アナログ信号での入力信号の範囲 x
10.4.1.1. ユニポーラー入力モード
10.4.2. Arria® 10デバイスでの電圧センサーの使用 x
10.4.2.1. FPGA コアアクセスを使用した電圧センサーへのアクセス 10.4.2.2. 電圧センサーの伝達関数
10.4.2.1. FPGA コアアクセスを使用した電圧センサーへのアクセス x
10.4.2.1.1. コア・アクセス・モードでのコンフィグレーション・レジスター 10.4.2.1.2. MD[1:0] が 2'b11 ではない場合のコア・アクセス・モードでの電圧センサーへのアクセス 10.4.2.1.3. MD[1:0] が 2'b11 の場合のコア・アクセス・モードでの電圧センサーへのアクセス
10.5. 温度センサーダイオード x
10.5.1. 内部温度センサーダイオード 10.5.2. 外部温度センサーダイオード
10.5.1. 内部温度センサーダイオード x
10.5.1.1. 内部 TSD の伝達関数
10.6. パワーオン・リセット回路 x
10.6.1. POR 回路でモニタリングされる電源とモニタリングされない電源
1. Arria® 10デバイスにおけるロジック・アレイ・ブロックおよびアダプティブ・ロジック・モジュール
2. Arria® 10デバイスにおけるエンベデッド・メモリー・ブロック
3. Arria® 10デバイスにおける可変精度 DSP ブロック
4. Arria® 10デバイスにおけるクロック・ネットワークおよび PLL
5. Arria® 10 デバイスにおける I/O と高速 I/O
6. Arria® 10 デバイスにおける外部メモリー・インターフェイス
7. Arria® 10デバイスにおけるコンフィグレーション、デザイン・セキュリティー、およびリモート・システム・アップグレード
8. Arria® 10デバイスにおける SEUの緩和
9. Arria® 10デバイスにおける JTAG バウンダリー・スキャン・テスト
10. Arria 10デバイスにおけるパワー・マネジメント

7.5. デザイン・セキュリティー

Arria 10 のデザイン・セキュリティーは、次の機能をサポートしています。

  • 256 ビット・キーの業界標準のデザイン・セキュリティー・アルゴリズム(FIPS-197 確定)をサポートする拡張の内蔵AES( 高度暗号化規格 )復号化ブロック
  • 揮発性および不揮発性キーのプログラミングサポート
  • 改ざん保護モード経由の揮発性と不揮発性の両方のキーのセキュア動作モード
  • JTAG セキュアモードでのパワーアップ時の限定的なアクセス JTAG 命令
  • サイドチャネル攻撃に対する POF 認証および保護のサポート
  • ヒューズビットまたはオプションビット経由の JTAG アクセス・コントロールおよびセキュリティー・キー・コントロールの提供
  • デバイスが初期化されるまでパワーアップからのすべての JTAG 命令のディスエーブル
  • ボードレベルのテストのサポート
  • 不揮発性キーのオフボードキー・プログラミングのサポート
  • コンフィグレーション・ビットストリームへの他のセキュリティー設定を使用した暗号化および暗号化のためのスタンドアローン Qcrypt ツール
  • JTAG を除いたすべてのコンフィグレーション手法で使用可能
  • リモート・システム・アップグレード機能のサポート
表 101.   Arria 10 FPGAのデザイン・セキュリティーのアプローチ
デザイン・セキュリティーのエレメント 説明
Non-Volatile key 不揮発性のキーは、デバイス内のヒューズにしっかりと保存されています。このキーの決定は、独自のセキュリティー機能により困難を要します。
Volatile Key 揮発性のキーは、デバイス内のバッテリー・バックアップ RAM に安全に格納されます。このキーの決定は、独自のセキュリティー機能により困難を要します。
Key Generation ユーザー提供の 256 ビット・キーは、デバイスにプログラムされる前に、一方向関数により処理されます。
Key Choice デバイス内には、揮発性および不揮発性の両キーの存在が可能です。ユーザーは、Convert Programming File ツールまたは Qcrypt ツールを介し、暗号化されたコンフィグレーション・ファイル内のオプションビットを設定して、使用するキーの選択ができます。
Tamper Protection Mode 改ざん防止モードでは、暗号化されていないコンフィグレーション・ファイルは FPGA にロードされません。このモードを有効にすると、FPGA はキーで暗号化されたコンフィグレーションでのみロードできます。暗号化されていないフィグレーションおよび正しくないキーで暗号化されたコンフィグレーションは、コンフィグレーション・エラーが起こります。このモードを有効にするには、デバイス内でヒューズを設定します。
Configuration Readback これらのデバイスは、コンフィグレーション・リードバック機能をサポートしていません。セキュリティーの観点から、暗号化されていないコンフィグレーション・データのリードバックは不可能です。
Security Key Control 異なる JTAG 命令と Qcrypt ツールのセキュリティー・オプションの使用によって、揮発性または非揮発性キーの使用を柔軟に永続的または一時的に無効にすることができます。また、揮発性キーをロックし、上書きまたは再プログラムされることを防げます。
JTAG Access Control

Qcrypt ツールを使用してコンフィグレーション・ファイルの OTP ヒューズまたはオプション・ビットを設定することで、JTAG アクセス・コントロールのさまざまなレベルを有効にします。

  1. フル・コンフィグレーションまたはコンフィグレーションの一部を HPS 経由のみで強制的に行います。
  2. 外部 JTAG ピンまたは HPS JTAG をバイパスします。この機能は、外部 JTAG または HPS JTAG アクセスを無効にしますが、内部コア・アクセスを介してロックを解除します。
  3. 外部 JTAG ピンからすべての AES キーに関連する JTAG 命令を無効にします。
  4. JTAG セキュアモードと同様に、限られた必須の JTAG 命令セットに外部 JTAG からアクセスできるようにします。
注:
  • FPP コンフィグレーション手法でArria 10デバイスとともにデザイン・セキュリティー機能を使用する場合は、異なる DCLK-to-DATA[] 比が必要です。
関連情報
レベル 2 の表題