インテル® FPGA デバイスにおけるオンチップ・ホットソケットおよびパワーシーケンスのサポート
ホットソケットとは、システムの動作中にシステムやボードに影響を与えることなく、ボードをシステムに取り付けたり、システムから取り外すことをいいます。「ホットスワップ」や「ホットプラグイン」とも言います。
インテル® FPGA は、130-nm FPGA ファミリーに対するオンチップでのホットソケットおよびパワーシーケンスのサポート、そして特性検証データを提供する唯一の PLD サプライヤーです。Stratix®、Stratix® GX、Cyclone® FPGA ファミリーおよび MAX® 7000AE、MAX® 3000A CPLD ファミリーは、追加の外部デバイスやボードの操作なく、オンチップ・ホットソケットおよび電源シーケンス保護に対して堅牢なサポートを提供するように設計、テストされています。新しく登場した 90-nm Stratix® IIおよび Cyclone® II FPGA ファミリーと 0.18-um MAX® II CPLD ファミリーも、オンチップ・ホットソケットおよび電源シーケンス保護機能をサポートしています。
デバイスがホットソケット可能であると判断するには、以下の基準を満たす必要があります。
- パワーアップ前にドライブされても損傷を受けない
- パワーアップ前またはパワーアップ中にドライブアウトしない
- デバイスの I/O ピンへの外部入力信号がデバイスの内部パスを通して VCCIO または VCCINT 電源に供給されない
インテル® FPGA デバイスにおけるオンチップ・ホットソケット・サポートの利点については、インテル® FPGA のホットソケットの利点を詳しく説明したホワイトペーパー「Intel FPGA Hot-Socketing & Power-Sequencing advantages」を参照してください。また、詳細な特性評価データについては、「Hot-Socketing & Power-Sequencing Feature & Testing for Intel FPGA Devices」ホワイトペーパーを参照してください。
詳細な特性評価データについては、Stratix® II、Cyclone® II、Stratix®、Stratix® GX、Cyclone® FPGA ファミリーおよび MAX® II、MAX® 7000AE、MAX® 3000A CPLD ファミリーのホットソケット機能およびテストについて詳しく解説したホワイトペーパーを参照してください。
高可用性システム向け PLD でのホットソケットおよびパワーシーケンス保護
ホットソケットは、ネットワーク・ストレージ・サーバーやキャリアクラス通信関連インフラストラクチャーなど、システムのダウンタイムが秒刻みで直接収益の損失につながる高い可用性 (不断のシステム・アップタイム) を必要とするシステムにとって重要な要件です。
マルチ電圧システム向け PLD でのホットソケットおよびパワーシーケンス保護
ホットソケットを必要としないマルチ電圧システムでは、PLD のホットソケットおよび電源シーケンス保護能力が重要になる場合があります。これらのシステムでは、異なる電圧レベルを供給するのにレギュレーターが使用され、パワーアップ・シーケンスが予測不能になります。事前に定義されたパワーアップ・シーケンスを必要とするデバイスは、正しく動作できなくなります。PLD のホットソケット・サポートは、システムの起動シーケンスによって通常の PLD 機能が影響を受けることはないため、マルチ電圧システムでの問題を緩和することができます。これは、非常に複雑なシステムで他のデバイスの起動を制御するために CPLD が使用される一般的なアプリケーションにとって非常に重要です。
表 1 は、インテル® FPGA デバイスのホットソケットが役立つさまざまな市場セグメントのシステム例の概要を示しています。
表 1.ホットソケットを必要とするシステムの例
オンチップ・ホット・ソケットおよびパワー・シーケンス・サポートの利点
シーケンスコネクターやディスクリート・ホットスワップ・コントローラーなど、ホットソケット中に PLD を確実に正しく動作させるのに使用されるいくつかのテクニックがあります。表 2 は、インテル® FPGA PLD でのホットソケットと他のテクニックを使用した場合を比較したものです。
表 2.インテル®FPGA PLD と代替ソリューションの比較
インテル® FPGA ホットソケット対応 PLD (1) | シーケンスコネクター | ホットスワップ・コントローラー | |
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特長 |
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欠点 | - |
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注:
- 各 PLD ファミリーの実際のホットソケット仕様については、各ファミリーのハンドブックまたはデータシートを参照してください。
- Stratix®、Stratix® GX、Cyclone® FPGA ファミリーおよび MAX® 7000AE、MAX® 3000A CPLD ファミリーのホットソケット・サポートは、異なるパワーアップ・シーケンスに対して検証されています。詳細なテスト・セットアップおよび手順は、特性評価レポートに記載されています。Stratix® II、 Cyclone® II、MAX® II ファミリーもホットソケット機能をサポートします。
- APEX® II、APEX® 20K、ACEX® 1K、Mercury®、FLEX® 10KA、FLEX® 10KE および 3.3V FLEX® 6000 FPGA ファミリーと MAX® 7000B CPLD ファミリーもホットソケットに対応しています。「AN 107: Using Intel FPGA Devices in Multiple-Voltage Systems」を参照してください。
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