Arria® V SoC FPGA は、業界トップクラスの性能を備えた 28 nm SoC FPGA です。リモート無線ユニット、10G / 40G ラインカード、医療用画像処理装置、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適した極めて低い総消費電力を実現します。デュアルコア ARM* Cortex*-A9 プロセッサー、ペリフェラル、およびメモリー・インターフェイスから成るハード・プロセッサー・システム (HPS) と、柔軟性に優れた 28 nm FPGA ファブリックの組み合わせにより、システムの消費電力、コスト、およびボードスペースを削減します。

ファミリー製品

Arria® V SX SoC FPGA

ARM* ベース HPS および 6.5536 Gbps バックプレーン対応トランシーバーを内蔵したインテルの SoC FPGA

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Arria® V ST SoC FPGA

ARM* ベース HPS および 10.3125 Gbps トランシーバーを内蔵したインテルの SoC FPGA

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利点

アーキテクチャーの重要性

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・ブートや 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 (エラー訂正コード) により、データの完全性と信頼性を確保
  • 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提供するインテルの 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

 

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です

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 への移行が容易

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 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ったら、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 の性能のアップグレードが可能なのです。

機能

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

デュアルコア ARM* Cortex*-A9 MPCore* 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)

  • 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

業界トップクラスの性能を誇る 28nm SoC FPGA

  • 最大 1.05 GHz のデュアルコア 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

デザインツール

インテル® SoC FPGA エンベデッド開発スイート

インテル® SoC FPGA エンベデッド開発スイート (SoC EDS) を使用すれば、ファームウェアおよびソフトウェアの開発を今すぐ開始できます。この包括的なツールスイートには、以下が含まれています。

  • 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 の中核を成すのは、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 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。

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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 を使用したデザインに必要な機能をすべて備えており、 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して生産性を向上させる以下の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

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エコシステム

インテル® SoC FPGA は、エンベデッド・ソフトウェア業界で広範にサポートされている ARM* プロセッサーをベースとしています。インテルとエコシステム・パートナー、そしてインテル® SoC FPGA のユーザー・コミュニティーが、SoC FPGA の開発ニーズに応える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などが数多く用意されており、 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 プロセッサーを核としています。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。

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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。

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IP コア

インテル® SoC FPGA は、インテル® FPGA とサードパーティーの豊富なソフト Intellectual Property (IP) コアによって支えられています。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。

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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。

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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。

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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・パートナーが提供しています。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。

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アプリケーション

Arria® V SoC FPGA 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

ドキュメントとサポート


Arria® V SoC FPGA デザインに関する技術ドキュメント、ビデオ、トレーニング・コースをご用意しています。