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Microsemi FPGAはいいぞ
FPGAの紹介とおさそい
RTLを語る会(14) ~FPGAの現実~
2017年09月24日(日)
@shibatchii
発表を聞くにあたっての注意点
 あまり真剣に見ないでください。
 ボロが丸わかりです。
 あまり深く考えないでください。
 え~それって〇〇じゃん、こじつけだーってとこ多いです。
 笑って、和やかな心で見てください。
 その方が幸せになれます。
 勘のいい子は嫌いだよ
@shibatchii
自己紹介
@shibatchii
名前: @shibatchii
仕事:ASIC、FPGAの設計検証
某ゲーム機のDDR I/Fとか
現在常駐で東京に来ている
本拠地は山口県宇部市
趣味:オートバイでツーリング
FPGA,マイコン いじり
ブログ:http://shibatchii.cocolog-nifty.com/blog/
ホームページ:http://shibatchii.cool.coocan.jp/
Twitter:@shibatchii フォロー歓迎
Microsemi FPGAの紹介
@shibatchii
突然ですが、アンケート
 使ったことのあるFPGAに手を上げてね。
 XilinX
 Intel(Altera)
 Lattice(AT&T)
 Microsemi(Actel)
@shibatchii
FPGA占有率
個人で使っている人の
FPGA占有率
(@shibatchii主観)
@shibatchii
占有率
XILINX Intel(Altera) Lattice Microsemi
XilinX:55%Intel:47%
Microsemi:0.1%
Lattice:2.9%
Microsemiってどんな会社?
 米国 カルフォルニア州 在社
日本オフィスは港区高輪にあるらしい
 売上高 15億ドル(1800億円)
 従業員 4800人
 航空宇宙・防衛、通信、デー
タセンター、産業市場向けの
包括的な半導体/システムソ
リューション を提供
@shibatchii
ここらへん
取扱品
@shibatchii
 部品全般を扱っている。もちろんFPGAもある。
 Ethernetとかストレージの機器やボードなどもあり
日本でいうと、ローム+ムラタみたいな会社
※ 以下資料画像はMicrosemi https://www.microsemi.com/ より引用
Products Services
Audio & Voice Partners FPGA & Soc Services
Circuit Protection Power Discretes & Modules Mixed-Signal ASIC Design Services
Drivers,Interfaces,and PCIe Switches Power Management Module & Hybrid Design Services
Ethernet and PoE Solutions RF Microware & Millimeter Wave Package Miniaturization Services
FPGA & SoC Storage Solutions Rugged Power Supply Design Services
High-Reliablillty Support Synchronization Services
Optical Networking Timing & Synchronization
Microsemi FPGA遍歴
@shibatchii
Actel
(ACT1,2,3)
1タイム型
2000年に
買収された
Microsemi
(PolaFire
SmartFusion2)
Zycadの
Gatefield部門
(Proasic)
書換可能型
2010年に
買収されたActel
(Axcerarater
SmartFusion
Igloo)
松下電子(現Panasonic)が製造
Rohmが製造
1998年頃 2000年代
2010年代
Gatefield社に一瞬分離
したような気もする
2012年
バックドア事件
FPGAラインナップ その1
@shibatchii
 1タイム型
 AntiFuseともいう。1回書き込んだら書換できない。一発勝負。
 その代わり信頼性は高い。
Antifuse FPGA
Axcelerator FPGA eX FPGA
・不揮発性、高速アンチヒューズFPGA ・低電力、低密度 アンチヒューズ FPGA
・125K~2Mのシステムゲート ・3K~12Kシステムゲート
・350MHzのシステム性能 ・350MHzのシステム性能
・0.15um,CMOSアンチユーズプロセス ・0.22umCMOSアンチヒューズプロセス
SX-A FPGA MX FPGA
・Sea-of-modules アンチヒューズモジュールFPGA ・混合電圧と5Vのみの動作
・12K~108Kシステムゲート ・3K~54Kシステムゲート
・250MHzのシステム性能 ・250MHzシステム性能
・66MHzのPCI準拠 ・デュアルポートSRAMモジュールおよびプレクスI/O
FPGAラインナップ その2
@shibatchii
 書換可能型
 フラッシュベースのFPGA。電源落としても消えない。
 SRAMベースのFPGAと異なり、プログラム用外ROM不必要。
 低消費電力、高信頼性が売り。(高集積、高速、大規模というキーワードは出てこな
い。)
Flash Base FPGA
PolaFire FPGA IGLOO2 FPGA
・コスト最適化、低消費電力、ミッドレンジFPGA ・最も豊富な低密度デバイス
・250 Mbps~12.7 Gbpsトランシーバ ・5K~150Kロジックエレメント
・3100K~500Kロジックエレメント、最大33MビットのRAM ・10K LEデバイス以上でのPCIe Gen2のサポー
・クラス最高のセキュリティと優れた信頼性 ・高性能メモリサブシステム
ProASIC3 FPGA IGLOO FPGA
・最大35Kロジック素子の低消費電力デバイス ・CPLDの交換に最適な低密度FPGA
・CPLDの交換に最適 ・最大35Kロジック素子の低消費電力デバイス
・Flash * Freezeテクノロジで利用可能 ・Flash * Freezeテクノロジー
・ARM対応のプロセッサコアで提供 ・ARM Cortex-M1プロセッサコアで利用可能
FPGAラインアップ その3
@shibatchii
 SoC(CPU搭載型)
 ARM Cortex-M3搭載
 SmartFusionはADC,DAC搭載
(2010年 ESC AwardとかBest Electronic Design award とか受賞)
System On Chip FPGA
SmartFusion2 SoC FPGA
・最高の信頼性、最も安全で低消費電力のFPGA
・5MビットSRAMおよび4.5MビットNVMで最大150K LE
・命令キャッシュ付き166 MHz ARM Cortex-M3マイクロプロセッサ
・5Gbps SERDES、PCIe、XAUI / XGXS +ネイティブSERDES
・SECDED付きハード667 mbps DDR2 / 3コントローラ
SmartFusion SoC FPGA
・ハード32ビットARM Cortex-M3マイクロコントローラコアを搭載した業界唯一のFPGA
・アナログ/デジタルコンバータ(ADC)、電圧/電流/温度モニタ、デジタル/アナログコンバータ(DAC)、コンパレータ、
およびアナログ演算エンジン(ACE)を備えたプログラマブルアナログ
・最大500Kのゲートと204のアナログおよびデジタルI / Oを備えた実績のあるProASIC3 FPGAファブリック
開発ツール
 FPGA部開発用のLiberoSocとファーム開発用のSoftConsole
 デザインフロー
@shibatchii
IP Catalog
IP 一覧
SmartDesign
デザイン入力
Simulation
シミュレーション
Synthesis
論理合成
Layout
レイアウト
TimingAnalysis
タイミング解析
FlashPro5 Programmer
プログラマー
HardwareDebug
ハードデバッグ
FirmwareCatalog
ファームウエア一覧
SampleProject
サンプル
Compiler
コンパイラー
Debugger
デバッガー
Demo/Eval Board
デモ/エバル ボード
PowerAnalysis
電力解析
Design
Libero SoC Soft Console IDE
Graphical
Configuratiors
& Applications
FPGA Design Flow Embeded Design Flow
開発ツール LiebroSoc
 IGLOO2, SmartFusion2, RTG4, SmartFusion, IGLOO, ProASIC3 等用
のFPGA 統合開発ツール。無料版あり。Windows,Linux対応。
 シミュレータ:Modelsim ME、合成:Synplify Pro ME
@shibatchii
開発ツール SoftConsole
 SmartFusion2とかのCortex-M3ファーム開発やIgloo2とかのRISC-V
ファーム開発用開発が同じ環境で行える。Windows,Linux対応。
 移植やツール操作の習得が2度手間にならない。
 ベースはEclipse
@shibatchii
どのFPGAを使う?
 個人では使いにくいFPGA
 1タイム系(Axcellareter,SX等)は失敗したらそこで
終了。個人使用では資金が続かない。NG
 FusionはアナログSocちょっと特殊すぎ
 PolarFireは最新で使ってみたいけど高価。
 個人でも使えそうなFPGA
 ProAsic3,Igloo各種,Igloo2
 デバイスは数百円から。QFNやQFPあり。ボード有。
 SmartFusion,SmartFusion2
 CPU入っているので使いでがある。ボード有
@shibatchii
評価ボード
 Igloo
 AGLN-NANO-KIT (Microsemi,DigiKey) $100
 Igloo2
 Creative Development Board(Future Electornics) $99.95 オススメ
 SmartFusion
 SmartFusion Starter Kit (EmCraft) $179
 SmartFusion Eval Kit Guide(microsemi,Digikey) $106.25
 Smartfusion2
 M2S-FG484 SOM Starter Kit (EmCraft) $179
 Creative Development Board(Future Electornics) $99.95 オススメ
※ Creative Development Board は品番でIgloo2とSmartfusion2を区別
※ 書き込み器 FlashPro5 $50位 が必要なボード有 @shibatchii
FPGAボード
@shibatchii
Microsemi FPGAへの おさそい
 MicroSemiFPGA ここがいい!(他のFPGAでも同じじゃん というのは置いておく)
 1万円台でボードが買える
 ボードを輸入するときのドキドキ感が味わえる
 開発ツールのサイズがコンパクト。ディスクにやさしい
 〇〇警察が来ない
 FPGAがあっちっちにならない
 英語のマニュアルが読みやすい
 他の人がやってない、先頭に立つ爽快感がある
 MicroSemiFPGA ここがよろしくない
 上記の裏返し
 日本語の情報が無い。(立花エレテック社にあるようだが出してもらえなそう)
 ボードは個人輸入。妙な緊張感有り。(ものによってはDigiKeyやChip1Stopから買える)
 使っている人いない。全部自分でやらなきゃ!。かまってもらえない。
 高速、大容量を期待すると失望する @shibatchii
Microsemi FPGAへの おさそい 1
 Red Ocean を抜け、Blue Oceanをめざそう!
@shibatchii
 だが実態は 「Black Ocean」だった!!!
 本当にだれもいなかった。何もなかった。
XilinX,Intel Microsemi
Microsemi FPGAへの おさそい 2
 Red Ocean を抜け、Blue Oceanをめざそう!
@shibatchii
 今始めれば日本の個人ユーザーTOP3に入れる!
 いっしょにやろう。君も私もWin&Win!
XilinX,Intel Microsemi,Lattice
質問タイム
なにか質問あればどうそ。
なんでも良いですよ。
@shibatchii

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