Arria® V FPGA & SoC FPGA

Arria® V FPGA ファミリーは、低いトータル消費電力を実現しつつ、リモート無線ユニット、10G/40G ラインカード、放送スタジオ機器などのミッドレンジ・アプリケーションに必要な高い帯域幅を備えています。性能、消費電力、統合のニーズを最適に満たすデュアルコア Arm* Cortex-A9 ハード・プロセッサー・システム (HPS) を搭載した SoC 製品を含め、5 タイプのファミリー製品があります。

こちらもご覧ください: Arria® V FPGA 開発ソフトウェアデザインストアドキュメント、ダウンロードコミュニティー、およびサポート

Arria® V FPGA & SoC FPGA

Arria® V GZ FPGA

ミッドレンジ・アプリケーション向けとして帯域幅あたりの消費電力が最も低く、最大 12.5Gbps のトランシーバーを必要とする消費電力重視のデザインに最適です。

Arria® V GT FPGA

トータル消費電力を最小限に抑えて、最大 10.3125Gbps の高速化に適したミッドレンジ・アプリケーションおよび低消費電力のトランシーバーを実現します。

Arria® V GX FPGA

トータル消費電力を最小限に抑えて、最大 10.3125Gbps の高速化に適したミッドレンジ・アプリケーションおよび低消費電力のトランシーバーを実現します。

Arria® V ST SoC FPGA

Arm* ベース の HPS および 10.3125Gbps トランシーバーを搭載したインテル® SoC FPGA。

Arria® V SX SoC FPGA

Arm* ベースの HPS および 6.5536Gbps バックプレーン対応トランシーバーを搭載したインテル® SoC FPGA

利点

業界で最も低い消費電力のミッドレンジ FPGA

Arria® V GZ FPGA は、ミッドレンジ・アプリケーション向けとして帯域幅あたりの消費電力が最も低く、最大 12.5Gbps のトランシーバーを必要とする消費電力重視のデザインに最適です。Arria® V GZ FPGA のチャネルあたりの消費電力は、10G のデータレートで 180mW 未満、12.5Gbps で 200mW 未満です。また、-3L 速度グレードの低スタティック消費電力製品も提供されます。

Arria V GX および GT FPGA は、28nm 低消費電力 (LP) プロセスの使用による低スタティック消費電力の実現 、最大 10.3125Gbps の速度に適した低消費電力のトランシーバーの提供、ダイナミック消費電力を低減するために設計されたハード IP による優れたファブリックの提供により、ミッドレンジ・アプリケーション向けに最も低いトータル消費電力を実現します。Arria® V デバイスは、前世代のミッドレンジ FPGA に比べ平均で 40% の消費電力削減を実現します。

カスタマイズ可能な Arm* プロセッサー搭載 SoC

インテル® SoC は、プロセッサー、周辺機器、およびメモリー・コントローラーで構成されるハード・プロセッサー・システム (HPS) を、高帯域幅インターコネクト・バックボーンにより FPGA ファブリックと統合することで、システム消費電力、システムコスト、ボードスペースを低減します。HPS とインテルの 28nm 低消費電力 FPGA ファブリックの組み合わせは、Arria® V FPGA の柔軟性と豊富な DSP (デジタル信号処理) を備えた、アプリケーション・クラスの Arm* プロセッサーの性能とエコシステムを提供します。

Arria® V SoC FPGA の利点

すべての SoC FPGA が同じように作られているわけではなく、 アーキテクチャーが重要

SoC FPGA は単なるパーツの集合体ではありません。プロセッサーと FPGA システムがどのように連携して各タスクを実行するのかを理解することが非常に重要です。新しいデザインに合った SoC FPGA を選ぶ際にはアーキテクチャーが重要となります。インテルの SoC FPGA は以下を目的に設計されています。

  • プロセッサー・ブート / FPGA コンフィグレーション・シーケンスの柔軟性、プロセッサーのリセットに対するシステムの反応、2 チップ・ソリューションの独立したメモリー・インターフェイスを維持。
  • 統合 ECC を使用してデータの完全性と信頼性を維持。
  • 統合型メモリー保護ユニットにより、プロセッサーと FPGA で共有される DRAM メモリーを保護。
  • デバイス全体の卓越した可視性と制御性を実現するインテル® FPGA 対応デバッグ機能により、システムレベルのデバッグを実現

アプリケーションに適した SoC FPGA を選択するには、どうすればよいのでしょうか?その方法を解説するために、プロセッサーの専門家である Jim Turley 氏の短編ビデオシリーズなど膨大なリソースを用意しました。

詳細

インテル® Arria® 10 SoC FPGA への容易な移行

Arria® V SoC FPGA とインテル® Arria® 10 SoC FPGA は、同じデュアルコア Arm* Cortex-A9 MPCore プロセッサーを搭載しています。そのため、Arria® V SoC FPGA デザインの性能をアップグレードする準備が整えば、ソフトウェアをインテル® Arria® 10 SoC FPGA に容易に移行できます。TSMC 20nm プロセスをベースにしたインテル® Arria® 10 SoC FPGA により、ソフトウェアを移行するだけで、Arria® V SoC FPGA デザインの性能をアップグレードすることが可能です。

業界トップクラスの性能を誇る 28nm SoC FPGA

  • 最大 1.05GHz デュアルコア Arm* Cortex-A9 MPCore プロセッサー
  • 4 個の 32 ビット・ハード・メモリー・コントローラー (最大 533 MHz のメモリー・バス・スピード、オプションのエラー訂正コード (ECC))
  • 最大総帯域幅 125 Gbps 超のプロセッサー - FPGA 間インターコネクト

ミッドレンジ・アプリケーションに適した極めて低い消費電力

  • 複数のコンポーネントをシングルチップに集積
  • 最高速度 10.3125 Gbps、低消費電力のトランシーバー
  • 低消費電力 TSMC 28LP プロセスがベース

システムコスト上のさまざまな利点

機能

適応性のあるトランシーバー

Arria® V FPGA は、最大 36 個のトランシーバーを内蔵し、性能要件と消費電力要件を両立させたトランシーバー・ソリューションを提供します。

可変精度 DSP ブロック

Arria® V FPGA & SoC は、業界初の可変精度デジタル信号処理 (DSP) ブロックを搭載しています。

SoC FPGA ハード・プロセッサー・システム

インテル® SoC は、プロセッサー、周辺機器、メモリー・インターフェイスで構成される Arm* ベースのハード・プロセッサー・システム (HPS) を、高帯域幅インターコネクター・バックボーンにより FPGA ファブリックと統合します。

Arria® V SoC FPGA HPS の概要

デバイス すべての Arria® V SoC FPGA デバイス (SX、ST)
プロセッサー

Arm* CoreSight デバッグおよびトレース・テクノロジー搭載 デュアルコア Arm* Cortex -A9 MPCore プロセッサー

  • 1.05 GHz CPU クロックレート (-I3 スピードグレード)
  • 925 MHz CPU クロックレート (-C4 スピードグレード)
  • 800 MHz CPU クロックレート (-C5、-I5 スピードグレード)
  • 700 MHz CPU クロックレート (-C6 スピードグレード)
コプロセッサー プロセッサーごとに VFP v3 倍精度浮動小数点ユニットを搭載した Arm* NEON メディア処理エンジン、スヌープ制御ユニット (SCU)、アクセラレーター・コヒーレンシー・ポート (ACP)
レベル 1 キャッシュ 32 KB L1 命令キャッシュ、32 KB L1 データキャッシュ
レベル 2 キャッシュ 512 KB 共有 L2 キャッシュ
オンチップメモリー 64 KB オンチップ RAM、64 KB オンチップ ROM
HPS ハード・メモリー・コントローラー

マルチポート SDRAM コントローラー (DDR2、DDR3、DDR3L、LPDDR2、およびオプションのエラー訂正コード (ECC) をサポート)
533 MHz / 1066 Mbps 外部メモリー・インターフェイス
ユーザーによるコンフィグレーションが可能なメモリー幅 (8、16、16+ECC、32、32+EEC)
内蔵メモリー保護ユニットによる最大 4 GB のアドレス範囲

Quad SPI フラッシュ・コントローラー SPIx1、SPIx2、または SPIx4 (Quad SPI) シリアル NOR フラッシュデバイスをサポート
最大 4 つのチップセレクト
SD / SDIO / MMC コントローラー

SD、eSD、SDIO、eSDIO、MMC、eMMC、および CE-ATA をサポート (DMA 内蔵)

NAND フラッシュ・コントローラー 8 ビット ONFI 1.0 NAND フラッシュデバイスをサポート
シングルレベル・セル (SLC) およびマルチレベル・セル (MLC) デバイス用プログラマブル・ハードウェア ECC
イーサネット・メディア・アクセス・コントローラー (EMAC) 2 個の 10 / 100 / 1000 EMAC (RGMII 外部 PHY インターフェイスおよび内蔵 DMA)
USB On-The-Go (OTG) コントローラー 2 個の USB 2.0 OTG コントローラー (ULPI 外部 PHY インターフェイスおよび内蔵 DMA)
UART コントローラー 2 個の 16550 互換 UART
SPI コントローラー 2 個の SPI マスター
2 個の SPI スレーブ
I2C コントローラー 4 個の I2C
汎用 I/O (GPIO) デジタルデバウンスおよびコンフィグレーション可能な割り込みモードを備えた最大 71 個の GPIO および 14 個の入力専用ピン
DMA コントローラー 8 チャネル DMA
31 個のペリフェラル・ハンドシェイク・インターフェイスによるフロー制御をサポート
タイマー 各プロセッサー専用のインターバル・タイマーおよびウォッチドッグ・タイマー
プロセッサー・サブシステム用グローバルタイマー
4 個の汎用タイマー
2 個のウォッチドッグ・タイマー
最大 HPS I/O 数 208
HPS フェーズ・ロック・ループ (PLL) 数 3

エコシステム

インテル® SoC FPGA は Arm* プロセッサーを搭載し、Arm* エコシステムの強みを継承しています。インテルとエコシステム・パートナーは、各開発ニーズに応じて幅広い選択肢を提供します。オペレーティング・システム、開発ツール、IP コア、専門性の高いサービスに関して、多数の選択肢を用意しており、 その多くをエコシステム・パートナーが提供しています。

オペレーティング・システム

Arria® V SoC FPGA は、高度なハイパフォーマンス・マルチコア Arm* Cortex A9 プロセッサーを搭載しています。このプロセッサーは、使用可能なコアの中の 1 つで動作する単純なベアメタル・アプリケーションから、高帯域、低レイテンシーのリアルタイム動作まで、さまざまな機能に使用できます。

開発ツール

JTAG デバッガーとインストラクション・トレース機能を含むプロフェッショナル開発ツール。

IP コア

インテル® SoC FPGA は、幅広いインテル® FPGA とサードパーティーのソフトIP コアによりサポートされています。こうした IP ブロックは、SoC FPGA デバイス上の FPGA でのインスタンス化が可能です。

Nios® II ソフトコア・プロセッサー

Nios® II プロセッサーは、世界で最も汎用性に優れたプロセッサーであり (ガートナー調べ)、FPGA 業界で最も広く利用されているソフトコア・プロセッサーです。

デザイン・サービス・ネットワーク

デザイン・サービス・ネットワーク (DSN) パートナーは、製品開発のニーズ、開発リスクの低減、開発製品の市場投入期間の短縮といった要求をサポートするための幅広いデザインサービス、IP、製品を提供しています。

ボード

インテル® SoC FPGA ベースのボードは、インテルおよびエコシステム・パートナーから入手できます。ボードには、スタンドアロンとシステム・オン・モジュール (SoM) があります。

アプリケーション

ワイヤレス通信

リモート・レディオヘッド、RF カードおよびチャネルカード、モバイル・バックホール。

ワイヤーライン通信

20G/40G ブリッジングおよびスイッチング、20G パケット処理、ギガビット対応受動光ネットワーク (GPON)

放送機器

デジタル変調装置 (EdgeQAM、衛星および地上波放送など)、業務用音響 / 映像 (A/V) 切り替え、ビデオ会議、PCIe キャプチャーおよびカメラ

コンピューター & ストレージ

カスタムストレージ、フラッシュ・メモリー・キャッシュ、プラグインカード

軍事

誘導管制、戦術電子戦、カスタムストレージ、電気光学 / 赤外線 (OR/IR) システム

テスト / 計測機器 & 医療機器

超音波検査、CT スキャン、その他の診断画像、ポータブルおよびワイヤレスのテスト

テスト / 計測機器の詳細

医療機器の詳細

産業機器 & 民生機器

ヒューマンマシン・インターフェイス、I/O コンパニオン、ハイエンド・ディスプレイ、ハイエンドビデオの監視

産業機器の詳細

民生機器の詳細

Arria® V SoC FPGA デバイスは、以下のようなアプリケーションにおける性能、消費電力、およびコストの要件を満たすよう設計されています。

  • ワイヤレス・インフラストラクチャー装置 (リモート無線ユニット、モバイル・バックホールなど)
  • ワイヤーライン 10G / 40G ラインカード、ブリッジ / アグリゲーション、GPON
  • 放送スタジオおよび配信機器 (業務用オーディオ / ビデオ (A / V)、ビデオ会議装置など)
  • 防衛用の誘導システム、制御、インテリジェンス機器
  • 試験装置および計測機器
  • 医療用画像処理装置
  • 多機能プリンター

デザインツール

インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・スイート

インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・スイートは、インテル® SoC FPGA を使用した開発に必要な機能をすべて備えています。GUI とアイデアの実現を支援するテクノロジーを備えた完全な開発パッケージです。インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアには、デザイン構築を容易にするために以下の生産性ツールが含まれています。

  • インテル® FPGA SDK for OpenCL テクノロジー
  • プラットフォーム・デザイナー (旧 Qsys)
  • システム・コンソール・デバッグ・ツールキット
  • トランシーバー・ツールキット
  • タイミング・アナライザー
  • 消費電力アナライザー

詳細

インテル® SoC FPGA エンベデッド開発スイート

下記を含む包括的なツールスイートであるインテル® SoC FPGA エンベデッド開発スイート (SoC EDS) を使用して、ファームウェアとアプリケーション・ソフトウェア開発をすぐに始めることができます:

  • 開発ツール
  • ユーティリティー・プログラム
  • ランタイム・ソフトウェア
  • アプリケーション例

インテル® SoC EDS の中核となるのは、Arm* Development Studio 5 (DS-5) Intel® SoC FPGA Edition です。このツールキットは、Arm* DS-5 の先進的なマルチコアデバッグ機能と FPGA との対応性を兼ね備えており、チップ全体のデバッグにおける卓越した可視性と制御性を実現します。

詳細