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PolarFire TM FPGA PolarFire FPGA アーキテクチャ アプリケーション セキュリティ機能 設計環境 設計用ハードウェア

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PolarFire FPGA

アーキテクチャ、アプリケーション、セキュリティ機能、

設計環境、設計用ハードウェア

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PolarFire ™ FPGA

低コストの PolarFire FPGA は中密度で最も低い電力消費量を実現

Microchip 社は低コストの FPGA PolarFire ファミリによって不 揮発性 FPGA の分野をリードしています。PolarFire FPGA は 同等の SRAM FPGA に比べて電力消費量が最大 50% も少な くて済みます。有線ネットワークと携帯電話インフラストラク チャ、防衛と商用航空市場、産業用オートメーションと IoT 市場といった幅広いアプリケーションに最適です。 弊社は幅広くFPGA を供給するサプライヤとして、ロジック エ レメント (LE) が 1K ~ 500K の FPGA 製品を提供しています。 PolarFire FPGA は低い静的消費電力、セキュリティ、Single

Event Upset (SEU) 耐性といった従来の不揮発性 FPGA の特長を備えつつ、これまでにない機能を備えています。

市場の主要な問題を解決

低コスト アーキテクチャ

• トランシーバ性能を 12.7 Gbps に最適化して小型化 • 特定の密度と帯域幅 (10 ~ 40 Gbps) にアーキテクチャと プロセスを最適化 • 1.6 Gbps I/O — CDR を備えたクラス最高の強化型 I/O 通信用論理回路 ( これらの GPIO で SGMII/GbE リンクを サポート ) • ミッドレンジ デバイスで、高性能、クラス最高の強化型セキュ リティIP

低消費電力

• きわめて低い静的消費電力 — 28 nm の不揮発性プロセス により静的消費電力を大幅に低減 • 12.7 Gbps に最適化されており、きわめて低い消費電力を 実現 • 低電力モード — Flash*Freeze によりクラス最高のスタンバ イ電力を実現 • 統合ハード IP — DDR PHY、PCIe エンドポイント / ルート ポート、暗号化プロセッサ • 総消費電力 ( 静的 + 動的 ) — 最大 50% 低い消費電力

通信

• 限られた帯域幅と CAPEX でネット ワーク容量とカバレッジを大幅に 改善 • 4K ビデオへの対応 • OPEX の低減 • 最小限の電力消費量で IoT の 拡大に対応 • 物理的フットプリントとカーボン フットプリントの縮小

防衛

• 対外有償軍事援助 (FMS) に求めら れる耐タンパ性 • 車両と武器の自動化の増加 • 操作者の状況認識力の強化 • 戦場での携帯性とミッション期間の 延長 • サイバー セキュリティの強化 • サプライチェーン セキュリティ

産業

• ファクトリ オートメーションの ネットワーク化の増大 • M2M — センサとノードのさらなる 増大 • 分散化したセキュア コンピュー ティングを必要とするクラウド サービスの増加 • 携帯性のさらなる普及 • サイバー セキュリティの脅威 • 機能安全

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PolarFire アーキテクチャ

4 to 24 Transceiver Lanes PCI Express Gen 2

(EP/RP) DMA, x1, x2, x4

PCI Express Gen 2 (EP/RP) DMA,

x1, x2

Up to 24 Lanes Multi-Protocol Low Power 250 Mbps—12.7 Gbps Transceiver Lane PolarFireTM FPGA PolarFire System Controller Suspend System Services Flag Response AHB DPA Resistant True Random Number Generator Crypto Co-Processor Available on Data Security Devices VDD (1.0V or 1.05V) VDD25 2.5V VDD18 1.8V 64B/6XB PIPE 8B/10B OOB CTLE Loop Back DFE Eye Monitor

Supported Protocols and Functions (Soft IP)

SEU Immune Configuration Cell FPGA Fabric up to 481K Logic Elements

High-Speed I/O (HSIO) 1.8V–1.2V General Purpose I/O (GPIO) 3.3V–1.2V

CRPI RISC-V JESD204B AXI, DMA, Bus Master SPI Auto Programming Secure eNVM Tamper Detectors and

Countermeasures Physically Unclonable Function (PUF) SATA QDR II+ Controller SDI SD/HD TSE MAC Interlaken DDRx Controller 10GBASE-KR EMAC LPDDRx Controller 18 x 18 MACC,

Pre Adder (64 x 12)µSRAM

User PLLs and DLLs µPROM LSRAM (1024 x 20)

SECDED

I/O Gearing DDR4, 3L, LPDDR3

QDRII+ I/O Gearing SGMII LPDDR, QDRII+DDR2/3,

Soft IP

信頼性機能

• SEU 耐性を備えた FPGA のコンフィ グレーション セル • 内蔵 SECDED と LSRAM でのメモリ インターリーブ • セーフティ クリティカル設計のための システムコントローラ サスペンド モード

セキュリティ機能

• CRI (Cryptography Research

Incorporated) の特許取得済み差分 電力解析 (DPA) によるビットスト リーム保護 • 物理的複製防止機能 (PUF) • 56 K バイトのセキュアな eNVM (sNVM) • タンパ検出とタンパ対策

• Athena TeraFire EXP5200B 暗号

コプロセッサ ( スイート B 対応 ) • FPGA、µPROM、sNVM のダイジェ スト整合性チェック • 真性乱数ジェネレータ • CRI DPA 対策パススルー ライセンス

PolarFire FPGA は最大 500K の LE を内蔵し、12.7 Gトランシーバを備え、消費電力が半分

• 250 Mbps ~ 12.7 Gbps の内蔵マル チギガビット / マルチプロトコル トラ ンシーバによる高速シリアル接続 • 4 入力のルックアップ テーブル (LUT) とフラクチャラブル D タイプ フリップ フロップで構成される最大 481K の ロジック エレメント • 最大 33 Mb の RAM • 強化型 pre-adder を備えた最大 1480 の 18x18 積和演算ブロック • 最大 x4 の Gen 2 エンドポイント(EP) とルートポート (RP) 設計用の内蔵 デュアル PCIe • 最大 1600 Mbps の DDR4、1333 Mbps の DDR3L、1333 Mbps の LPDDR3/DDR3 メモリをサポート するインターフェイス採用高速 I/O (HSIO) • シリアル ギガビット Ethernet の SGMII、1067 Mbps DDR3、1600 Mbps LVDS のインターフェイスを 設定可能な CDR 付きの 3.3V GPIO

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PolarFire SoC アーキテクチャ

多用途低消費電力マルチコア RISC-V CPU サブシステムを統合した PolarFire SoC

• Linux 対応 64 ビット マルチコア CPU クラスタ • 決定論的動作 • 防衛グレードのセキュアブート • 50 個のブレークポイントまたは ウォッチポイント • 命令トレース • ランタイム設定可能な AXI バス モニタ • 即時起動 • 低消費電力 • 多数の I/O

開発プラットフォーム

• FPGA 設計用 Libero Design Suite

• C および C++ 開発用 SoftConsole

IDE

• PolarFire SoC 開発キット

• Antmicro Renode の PolarFire SoC

モデリング プラットフォーム

MSS Configurator

• プッシュボタンによるプロセッサ サブシステムの構成 • 以下のプリセットを用意 • クアッドコア SMP Linux • ベアメタル

• Linux + Real Time

組み込まれている信頼性と

セキュリティ

• 全てのメモリに SECDED を内蔵 • 物理的なメモリ保護 • DPA に対して安全な暗号化コプロ セッサ • 検査可能な RTL による信頼と証明 Coherent Switch Secure Boot Performance/ Event Counters • Instruction Trace • AXI Bus Monitors • 50 Break Points • Fabric Logic Monitor • SmartDebug • Debug Locks

128 Boot Flash

AMBA Switch with Memory Protection and QoS

Low Power PolarFire

TM

FPGA Architecture

Deterministic L2 Memory Subsystem

DDR4/LPDDR4 Controller DDRIO PHY

IO

Deterministic, Coherent CPU Cluster

RV64IMAC

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通信 — 有線アクセスと携帯電話インフラストラクチャ

より低いコストでより広い帯域幅

現在の携帯電話インフラストラクチャと有線アクセス ネットワークは急速な変化に直面しています。テラバイト単位の高価値コン テンツをコンシューマに提供する必要がある一方、運用コストと設備投資の削減、サーマルフットプリントとカーボン フットプリン トの低減も必要です。PolarFire FPGA は増え続ける 10 Gbps コンバージド ポートへの帯域幅処理能力を低コスト低消費電力で 提供します。PolarFire FPGA は市場に広がっているサイバー セキュリティの脅威に関する懸念に加え、ディープ サブミクロンの SRAM ベース FPGA のコンフィグレーション メモリで生じる SEU による信頼性への懸念にも対応します。

アプリケーション

有線アクセス

PolarFire のソリューション

• PON アプリケーション向けバーストモード レシーバを内蔵した低コスト 10 G SERDES • GPIO の内蔵 CDR により、GbE の使用時に小型デバイスの利用が可能 • 総消費電力を最大 50% 低減 • 不揮発性、即時起動 • クラス最高のセキュリティとコンフィグレーション SEU に対する耐性

HetNet — Remote Radio Head のデジタル フロントエンドとBBU

PolarFire ソリューション

• 消費電力を最大 50% 低減できるため消費電力に制約がある無線製品に最適 • 消費電力に制約があるスモールセルと温度変化の大きい屋外ユニットで特に重要 • 低 / 中帯域幅の DFE 4 x 4 x 60 MHz とベースバンド処理に理想的な強化型 pre-adder による信号処理機能 • 10 G CPRI、ブリッジ、フロントホール / バックホール トランスポート用の超低消費電力トランシーバ内蔵 • タンパとハッキングに対してクラス最高のセキュリティを提供 • 有線アクセス、エッジ、メトロ (1 ~ 40 G) • 異種無線ネットワーク • 無線バックホール • スマート光モジュール • ビデオ放送 SPI Flash PolarFireTM FPGA MPG300 Protocol Bridging, Co-Processing PHY VSC8575 Ethernet Switch VSC7442

Control Bus – PCIe 5 Gbps (QSGMII) 4 X 1.25 (GE) 5 Gbps (QSGMII) 4 X 1.25 (GE) 5 Gbps (QSGMII) Time Stamp 4 x 1 GbE 10 GE Optical ~100 GPIO Flexible Voltage Requirements 10G xPON

To AFE JESD204B DPD CPRI

DUC DDC CPRI Framer CPRI Framer #1 BB Processing, Bridging, Control, Switching SRIO To Backhaul,

Cloud 10 GbE, OTN, GbE CPRI

Framer #n PolarFireTM FPGA—MPF300

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防衛と航空

サイズ、重量、消費電力を抑えながらセキュリティを実現

今や戦場で兵士が任務を遂行するには、サイズと重量をできる限り抑えたハイテク装置を装備する事が不可欠です。ミッション期間 の長さは携帯性と同じくらい重要ですが、これは電力消費量に大きく左右されます。PolarFire FPGA は競合する FPGA よりはるか に低い消費電力で高帯域無線と画像信号処理能力を提供します。Microchip 社では FMS、スマート軍需品、レーダー、セキュア 無線向けの低コスト FPGA においてクラス最高の耐タンパ性とデータ セキュリティ機能も提供しています。

携帯型軍用無線

PolarFire のソリューション

• 高速無線と画像信号処理向けの強化型 pre-adder を備えた 450 MHz で動作する DSP ブロック • 最高 1.6 Gbps で動作する ADC/DAC 対応 GPIO • 総消費電力を最大 50% 低減 • 不揮発性、即時起動 • クラス最高のセキュリティとセキュアな製造工程 • 優れた信頼性 — コンフィグレーション SEU に対する耐性

セキュアな暗号化通信

防衛および航空アプリケーション

• 暗号化と信頼の基点 • セキュアな無線通信 • • レーダーと電子戦 スマート軍需品 • • アクチュエータと制御航空機のネットワーク化

Handheld Military Radio

Switching PIN Diodes SP2T Switch MPSR10-606

High Power MMIC

or GaN Amplifier MMA002, 17, 21MMIC Driver

β MMIC Digital Shifter/Attenuator Limiter PIN Dioodes GC47, MPL47xxx MMIC LNA MMA004 PolarFire FPGA MPF200 Keypad LCD HMI β A/D Converter D/A Converter Waveform Processing DDC DUC Baseband IEEE 1588 Crypto PolarFireTM FPGA MPF300 Timberwolf Audio Processor EEPROM Flash

CSAC Low NoiseXO IEEE 1588PLL

Command and Control

Cipher/Plain Text Data

Fetch Keys Through System Service API FPGA Fabric

PolarFireTM FPGA

AthenaTM TeraFire®

5200B Crypto Co-Processor

56 Kbytes of Secure NVM (sNVM) Physically Unclonable Function

User Reconfigurable and Permanent Lock-bits

Factory Reconfigurable and Permanent Lock-bits

DMA User Logic

RISC-V or Arm® Cortex®-M1

System Controller JTAG EncryptedBitstream

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産業

未来の産業用ソリューションの強化

今日、Microchip 社の FPGA とソリューションは世界中の産業用品市場の中でも最も安全性の高い分野で使われています。これ まで弊社の製品が使われてきたセーフティ クリティカルな産業用アプリケーションには危険エリアのレーザーカーテン センサ、液 体流量計、原子力発電所の制御、ナビゲーション システム、セキュア通信等、様々なものがあります。

Industry 4.0 では Internet of Things (IoT) を使ってスマート ファクトリに接続性を持たせます。この取り組みでは産業用ネットワーク のエッジにインテリジェンスをもたせる必要があり、FPGA にも高帯域への対応とパケットベースのインターフェイスによる処理機能 が求められます。また、マシンビジョン、ロボット工学、サーマル イメージング等の技術では最も電力効率の優れた方法によってネット ワーク全体で画像処理機能を高める必要があります。

360 度のサラウンドカメラ — 画像センサの集約と画像処理の実行

産業用アプリケーション

• プロセス制御とファクトリ オート メーション • マシンビジョン、処理、分析 • 温度および画像処理 • ロボット工学とモーション制御 • 産業用 IoT • シーケンサ (PLC) • 産業用ネットワーク

PolarFire のソリューション

• 最高 1.2 Gbps で動作するセンサ インターフェイス対応 GPIO • TSN 用の業界最高レベルの 1588 プロファイル • 低消費電力のマルチレート SDI のサポート • 4K2K の画像信号処理向けの強化型 pre-adder を備えた 450 MHz で動作する DSP ブロック • ポータブル アプリケーションでバッテリ寿命を延長する Flash*Freeze モード • 総消費電力が最大 50% 少ない • 不揮発性、即時起動 • クラス最高のセキュリティ • プロトコル スタック用のソフト RISC-V プロセッサ • 機能安全要件で求められる SEU 耐性

PolarFire

TM

FPGA—MPF200

Image Aggregation and Blending CMOS Sensor Interfaces Soft RISC-V Format Conversion to PCIe Wi-Fi® Module SD Flash LPDDR3 LPDDR3 Memory Controller CMOS Image Sensor Image Processing IP

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業界で最も安全な FPGA

MPF100 11 x 11 mm MPF200 11 x 14 mm MPF300 16 x 16 mm

サイバー セキュリティはネットワーク エッジの接続デバイスにおける最大の懸念事項です

現在の要求の厳しいアプリケーションは設計上の機能要件を十分には満たせておらず、より安全な方法が求められています。シリ コンの製造中からシステムの導入と運用に至るまで一貫したセキュリティが必要です。Microchip 社の PolarFire FPGA は業界で 最も先進的でセキュアなプログラマブル FPGA です。

セキュリティ リーダー

セキュリティ上の利点 低密度 ミッドレンジ Microchip 社 他社 Microchip 社 他社 オーバービルディングとクローニングの防止 低密度で トップクラスの セキュリティ N/A 業界トップクラスの セキュリティ N/A 完全な設計 IP 保護 N/A 弱い ルートオブ トラスト ( 信頼の基点 ) N/A N/A セキュアなデータ通信 N/A 弱い 耐タンパ性 N/A N/A

小型の PolarFire

PolarFire FPGA は 100K、200K、300K LE で最も小型です。 「IoT センサの数は今後 5 年で 300 億に達すると予想され、 その全てがサイバー犯罪の侵入口になる可能性があります」 – Economist Intelligence Unit、2016 年 4 月 11 日

「サイバー犯罪を人類の歴史の中で最も大きな富の移転と呼ぶ 人もいます」

– The Center of Strategic and International Studies、 2013 年 7 月、The Economic Impact of Cybercrime

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PolarFire の設計環境

Libero SoC PolarFire 設計スイート

Microchip 社は同社製 FPGA で使える実証済みおよび最適化済みの IP コアを提供しています。これらを活用すると、設計の生産 性を高める事ができます。Microchip 社が提供する各種 IP コアは主要な市場とアプリケーションを全てカバーしています。これらの コアは Microchip 社が開発した DirectCore またはサードパーティが開発した CompanionCore として整理されています。ほとん どの DirectCore は Microchip 社の Libero ツールスイートから無料で利用でき、共通の通信インターフェイス、周辺モジュール、 処理要素を備えています。

SmartDebug

SmartDebug は、Microchip FPGA 内のオシロスコープと同じ機能を提供します。SmartDebug には LiveProbes と呼ばれるツール があります。このツールによってエンジニアは設計を再コンパイルする事なくFPGA 内の任意の 2 つのノードを外部ピンで観測でき ます。ノードは簡単に選択および変更でき、リアルタイム信号を外部から即座に観測できます。この SmartDebug 機能により、エン ジニアのデバッグ時間を週単位で、場合によっては月単位で短縮できます。さらに SmartBERT モジュールにより、PolarFire デバ イスが内蔵している PMA テスタを設定および監視できます。 Design IP Catalog Simulation Synthesis Layout Hardware Debug Timing

Analysis AnalysisPower Smart Design

FPGA Design Flow Libero® SoC

Soft Console IDE

Complier

Debugger Firmware

Catalog ProjectsSample

Embedded Design Flow

RAM DUT JTAG Live PROBE A SET CLR D Q SET CLR D Q SET CLR D Q SET CLR D Q SET CLR D Q Live PROBE B

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PolarFire の設計用ハードウェア

Microchip 社とパートナーは、お客様が PolarFire FPGA を評価してアプリケーションを開発できるように各種ボードを製作しました。

デバイス : MPF300TS-1FCG1152EES

• 4 GB 32 ビット DDR4、2 GB 16 ビット DDR3、 1 Gb SPI フラッシュメモリ • 2 x Ethernet 1588 アプリケーション向けの PHY に対応した RJ45 ポート • SFP+ インターフェイスと IOG ループバックをサポート • 高速 SerDes インターフェイス • 4 x FMC コネクタ (HPC) • 素子内の温度監視 • オンボードの 50 MHz システムクロック

デバイス : MPF300TS-1FCG484EES

• x32 ビット DDR4 と 1 Gb SPI フラッシュメモリ • SGMII アプリケーション向けの PHY に対応した RJ45 ポート • FMC コネクタ (LPC) • プロトタイプ ブレッドボード領域 • PCI Express (x4) エッジコネクタ • オンボードの 50 MHz システムクロック

デバイス : MPF300TS-1FCG1152EES

• トリプル 1GbE インターフェイス • 1 x 10GbE SFP+ ケージ

• PCI Express (x4) Gen2

• デュアル DDR3L (x32 と x16) • 高速 FMC (HPC) 拡張 • HDMI 出力 • 拡張コネクタ : PMOD • その他の低速インターフェイス : UART、SPI、I2C

デバイス : MPF300TS-FCG484EES 

• PHY 対応 1 GbE インターフェイス (VSC8531) • Wi-Fi® モジュール • 拡張コネクタ : Arduino Shield、MikroBus、PMOD • DDR3 SDRAM (256Mx16)

PolarFire 評価用キット

PolarFire スプラッシュ キット

Arrow Everest キット

Future Avalanche ボード

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PolarFire SoC の開発

仮想プラットフォーム

Antmicro Renode の PolarFire SoC エミュレーション プラットフォーム

Antmicro 社の Renode プラットフォームは同一シミュレーション環境に複数の仮想デバイス ( マルチノード ) を接続した構成を提供 するため、シングルデバイス ソリューションに見られる制約がありません。 生産性の高いプログラミング プラットフォームである C# と先進の抽象化レイヤを採用しており、面倒な C 言語プログラミングなしで 簡単に開発できます。 さらに、シミュレーションしたプラットフォームを完全に可視化できるため、より詳しい情報が得られる他、セキュリティを強化でき ます。またオープンソースのため、統合、変更、追加の制限がなく、簡単にバンドルしてお客様に配布できます。Microchip 社の SoftConsole IDE を活用しているお客様は、特に簡単に使う事ができます。

Imperas 社は開発、移植、デバッグ、テストに便利な Mi-V FreeRTOS Extendable Platform Kit (EPK) のツールを提供し、Microchip 社の RISC-V ベースの SoC FPGA をサポートしています。

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Mi-V RISC-V エコシステム

オペレーティング システム

RISC-V ソフト CPU は商用とオープンソースのリアルタイム オ ペレーティングシステムのほとんどでサポートされています。

RISC-V の商用オペレーティング システム

RISC-V のオープンソース オペレーティングシステム

PolarFire SoC は先に挙げた RTOS で Buildroot Linux を サポートします。

Mi-V 組み込みエキスパート ネットワーク

Mi-V 組み込みエキスパートは資格を持つサードパーティのデ ザインハウスで構成されたネットワークであり、プロジェクト のライフサイクルを通してお客様の PolarFire SoC の設計を支援 します。

ソリューション

Microchip 社は RISC-V に関する各種設計、ソリューション、 デモ、サンプル プロジェクトを GitHub サイトに掲載して設計 者が簡単にアクセスできるようにすると共に、ソリューション の定期的な更新も提供しています。 github.com/RISCV-on-Microsemi-FPGA GitHub で提供しているソリューションには以下があります。 • Buildroot Linux SDK • Libero プロジェクト • サンプルの回路図とレイアウト • FreeRTOS のデモとソースファイル • RISC-V のベアメタル ブートローダ • RISC-V のハードウェア抽象化レイヤ

RISC-V ソフト CPU

Mircosemi 社の 32 ビットRISC-V ソフトCPU は RTG4、IGLOO2、 PolarFire FPGA で利用できます。 FPGA Clock Reset Interrupts to PLIC JTAG DDR Interface RX/TX GPIO

To PLIC To PLIC To PLIC To PLIC

Platform-Level Interrupt Control (PLIC)

TAPC Single Step Uncached TileLink 5 Stage Pipeline RV32IM Integer Div/Mul I and D Cache eNVM/Boot CoreAHBtoAPB Core16550

UART CoreGPIO CoreTimer0 CoreTimer1 CoreAPB

AXI MDDR Controller

Microchip 社の FPGA と組み込みシステム ソリューションで構成される Mi-V RISC-V エコシステムは、開発者が考えた設計を実装 するために必要なリソースを提供して RISC-V ISA の採用を支援します。

RISC-V ソフト CPU エレメントロジック キャッシュ バス 小数点数浮動

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PolarFire IP とデモ設計

Microchip 社は同社製 FPGA で使える実証済みおよび最適化済みの IP コアを提供しています。これらを活用すると、設計の生産性 を高める事ができます。Microchip 社が提供する各種 IP コアは主要な市場とアプリケーションを全てカバーしています。これらの コアは Microchip 社が開発した DirectCore またはサードパーティが開発した CompanionCore として整理されています。ほとん どの DirectCore は Microchip 社の Libero ツールスイートから無料で利用でき、共通の通信インターフェイス、周辺モジュール、 処理要素を備えています。

PolarFire IP

• AXI4Interconnect • Core3DES • CoreABC • CoreAHBLite • CoreAHBL2AHBL ブリッジ • CoreAHBLTOAXI • CoreAHBLSRAM • CoreAHBtoAPB3 • CoreAPB3 • CoreAXI4DMA コントローラ • CoreAXI4SRAM • CoreAXItoAHBL • CoreCORDIC • CoreDDRMemCtrlr • CoreDDS (NCO) • CoreDES • CoreFFT • CoreFIFO • CoreFIR • CoreGPIO • CoreI2C • CoreJESD204BRX • CoreJESD204BTX • CoreMDIO_APB • CorePCS • CorePWM • CoreRSDEC • CoreRSENC • CoreRISCV • CoreRMII • CoreSPI • CoreSysServices_PF • CoreUART • CoreUART_APB • CoreLSM • CPRI (PHY のみ ) • CRYPTO • DDR3 • DPSRAM • DRI • PCIe エンドポイント • TAMPER • TPSRAM • UPROM • URAM • 1GbE IO-CDR • Core10GMAC 10GBASE-R • Core429 • CoreSGMII • CoreTSE, CoreTSE_AHB • DDR4 • CoreRGMII

PolarFire のイメージング

およびビデオ IP

• 4K 解像度のサポート • アルファ ブレンディング • ベイヤー変換 • 色空間 (YCbCr) • 色空間 (RGB) • 波高因子の低減 • 深層学習 • デジタル プリディストーション • ディスプレイ コントローラ • ディスプレイ機能拡張 ( 輝度 / コントラスト / 色相 ) • DisplayPort 1.4a • HDMI Rx, Tx 2.0 • HDCP 2.2 • 画像エッジ検出 • 画像シャープニング フィルタ • MIPI CSI-2 レシーバデコーダ • RAW8 のサポート • MIPI CSI-2 Tx • RAW8 のサポート • LVDS 7:1 ディスプレイ • TX と Rx • パターン ジェネレータ

PolarFire IP のロードマップ

• 10GBaseR PHY • 10G NGPON • 12G SDI • Core1553BRM • Core1553BRT • Core1553BRT_APB • CoreDivision • CoreFPU • CoreLNSQRT • CoreQDR • CoreQSPI • CoreSDITX/ CoreSDIRX (HD/3G) • CoreSDITX/ CoreSDIRX (SD/ • HD/3G) • CoreUSXGMII • 畳み込みエンコーダ • 波高因子の低減 • CSI-2 Tx • CSI-2 Rx • 画像ノイズ除去フィルタ • DSI-Tx • H.264 • H.265 • HD-SDI Tx/HD-SDI Rx (3G) • MIPI CSI-2 Tx • PCIe ルートポート • QSGMII • クアッドレート Ethernet MAC • SATA 3.0 • SRIO • 最大 8 レーンの SLVS-EC Rx • TSN • ターボエンコーダ / デコーダ

• USB 3.1 Gen2 + UVC のサポート

• VbyOne

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PolarFire IP とデモ設計

PolarFire デモ設計

Microchip 社はお客様の設計を支援するため、PolarFire デバイスと IP コアの重要な要素を使ったデモ設計を提供しています。

PolarFire 評価用キット

以下のデモガイドは PolarFire 評価用キットを対象にしています。また、全てのデモ設計で使える Power Monitor GUI も利用でき ます。

• DG0755: PolarFire FPGA JESD204B スタンドアロンインターフェイス デモガイド

• DG0756: PolarFire FPGA PCIe エンドポイントと DDR3/4 メモリコントローラ デモガイド

• DG0757: PolarFire FPGA 10GBASE-R Ethernet ループバック デモガイド更新版

• DG0759: PolarFire FPGA マルチレートトランシーバ デモガイド

• DG0762: PolarFire FPGA DSP FIR フィルタ デモガイド

• DG0774: PolarFire FPGA 低消費電力デモガイド

• DG0783: PolarFire FPGA: LiteFast IP を使った 8b10B モードでの高速データ転送デモガイド

• DG0798: PolarFire FPGA システムサービス デモガイド

• DG0799: IOD CDR を使った PolarFire FPGA 1 G Ethernet ループバック デモガイド

• DG0802: PolarFire FPGA PCIe ルートポートデモ

PolarFire スプラッシュ キット

以下のデモガイドは PolarFire スプラッシュ キットを対象にしています。また、全てのデモ設計で使える Power Monitor GUI も利用 できます。

• DG0796: PolarFire FPGA スプラッシュ キット JESD204B スタンドアロンインターフェイス デモガイド

• PolarFire FPGA スプラッシュ キット PCIe エンドポイントと DDR4 メモリ デモガイド

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PolarFire 製品ファミリ

PolarFire FPGA の特長とパッケージの概要

PolarFire FPGA 特長 MPF100T MPF200T MPF300T MPF500T FPGA ファブリック ロジック エレメント (4 LUT + DFF) 109 192 300 481 Math ブロック (18 x 18 MACC) 336 588 924 1480 LSRAM ブロック (20 Kbit) 352 616 952 1520 µSRAM ブロック (64 x 12) 1008 1764 2772 4440 合計 RAM (Mb) 7.6 13.3 20.6 33 µPROM (Kbit、9 ビットバス ) 297 297 459 513 ユーザ DLL/PLL 8 8 8 8 高速 I/O 250 Mbps ~ 12.7 Gbpsトランシーバ レーン 8 16 16 24 PCIe Gen2 エンドポイント / ルートポート 2 2 2 2 合計 I/O 合計ユーザ I/O 284 368 512 584 パッケージ タイプ / サイズ / ピッチ 合計ユーザ I/O (HSIO/GPIO)/トランシーバ FCSG325 (11 mm x 11 mm, 11 mm x 14.5 mm*, 0.5 mm) 170(84/86)/4 170(84/86)/4* FCSG536 (16 mm x 16 mm, 0.5 mm) 300(120/180)/4 300(120/180)/4 FCVG484 (19 mm x 19 mm, 0.8 mm) 284(120/164)/4 284(120/164)/4 284(120/164)/4 FCG484 (23 mm x 23 mm, 1.0 mm) 244(96/148)/8 244(96/148)/8 244(96/148)/8 FCG784 (29 mm x 29 mm, 1.0 mm) 368(132/236)/16 388(156/232)/16 388(156/232)/16 FCG1152 (35 mm x 35 mm, 1.0 mm) 512(276/236)/16 584(324/260)/24 パッケージとファミリタイプが同じデバイスはピン互換です。 * 幅広のパッケージ寸法があるのは MPF200 デバイスのみです。

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