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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

PolarFireTM FPGA

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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

PolarFire Brochure 3

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 SystemController

Suspend

SystemServices

FlagResponse

AHB DPAResistant

True RandomNumber

Generator

CryptoCo-Processor

Available on DataSecurity Devices

VDD (1.0V or 1.05V)VDD25 2.5VVDD18 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 AutoProgramming

SecureeNVM

Tamper Detectors and Countermeasures

Physically Unclonable

Function (PUF)

SATA

QDR II+Controller

SDI SD/HD

TSE MAC

Interlaken

DDRxController

10GBASE-KREMAC

LPDDRxController

18 x 18 MACC,Pre Adder

µSRAM(64 x 12)

User PLLs and DLLs

µPROMLSRAM (1024 x 20)

SECDED

I/O Gearing DDR4, 3L, LPDDR3QDRII+

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

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 PolarFireTM FPGA Architecture

Deterministic L2 Memory Subsystem

DDR4/LPDDR4 Controller

DDRIO PHY

IO

Deterministic, Coherent CPU Cluster

RV64IMACMonitor Core

RV64GCQuad Core

PolarFire Brochure 5

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 FPGAMPG300

Protocol Bridging, Co-Processing

PHYVSC8575

EthernetSwitch

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 FlexibleVoltage Requirements

10G xPON

To AFECPRIJESD

204B DPDDUC

DDC

CPRIFramer

CPRIFramer #1

BB Processing,Bridging, Control,

Switching

SRIO

To Backhaul,Cloud

10 GbE, OTN, GbE

CPRIFramer #n

PolarFireTM FPGA—MPF300

CFR

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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

• スマート軍需品• レーダーと電子戦

• 航空機のネットワーク化• アクチュエータと制御

Handheld Military Radio

Switching PIN DiodesSP2T SwitchMPSR10-606

High Power MMICor GaN Amplifier

MMIC Driver MMA002, 17, 21

β

MMIC Digital Shifter/Attenuator

Limiter PINDioodes

GC47, MPL47xxx

MMIC LNAMMA004

PolarFire FPGAMPF200

KeypadLCD

HMI

β A/D Converter

D/A Converter

WaveformProcessing

DDC DUC

Baseband

IEEE 1588

Crypto

PolarFireTM FPGA MPF300

TimberwolfAudio

ProcessorEEPROM

Flash

CSAC IEEE 1588PLL

Low NoiseXO

Commandand Control

Cipher/Plain Text Data

Fetch Keys ThroughSystem 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

DMAUser Logic

RISC-V orArm® Cortex®-M1

System ControllerEncryptedBitstream

JTAG

SPI

PolarFire Brochure 7

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

PolarFireTM FPGA—MPF200

ImageAggregationand Blending

CMOS SensorInterfaces

Soft RISC-V

Format Conversion to

PCIeWi-Fi® Module

SD Flash

LPDDR3

LPDDR3Memory

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 PolarFirePolarFire 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

PolarFire Brochure 9

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

TimingAnalysis

PowerAnalysis

SmartDesign

FPGA Design Flow

Libero® SoCSoft Console IDE

Complier

Debugger

FirmwareCatalog

SampleProjects

Embedded Design Flow

RAM

DUT

JTAG

SmartDebug

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)• SFP ケージ• 64 Mb SPI フラッシュ• その他の低速インターフェイス : UART と JTAG

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

PolarFire Brochure 11

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 CPUMircosemi 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

ClockReset

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

Core16550UART

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 ロジック エレメント キャッシュ バス 浮動

小数点数

CORE_RISCV_AXI4 10K 8K I および D AXI N/A

Mi_V_RV32IMA_L1_AHB 10K 8K I および D AHB N/A

Mi_V_RV32IMA_L1_AXI 10K 8K I および D AXI N/A

Mi_V_RV32IMAF_L1_AHB 26K 8K I および D AHB 単精度

PolarFire Brochure 13

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• SATA 2.0• ビデオ DMA• 映像スケーリング

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)• HSR PRP• 画像信号プロセッサ• MIPI CSI-2 レシーバデコーダ

• 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• Viterbi デコーダ

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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• PolarFire FPGA スプラッシュキット マルチレートトランシーバ デモガイド

PolarFire Brochure 15

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/O250 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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