automotive - intelautomotive 2 オートモーティブアルテラは、12...

Paving the Way to Productivity

A U T O M O T I V E

2

オートモーティブ

アルテラは、12 年以上にわたり、MAX® CPLD、MAX 10 FPGA、Cyclone® FPGA & SoC ファミリをはじめとする AEC-Q100 認

定プログラマブル・ロジック・デバイス (PLD) を自動車メーカーや自動車 OEM 企業に提供しています。オートモーティブ業

界のお客様の品質、信頼性、およびサプライ・チェーンに対する厳しい要件を理解し、ゼロ・ディフェクトの理念、継続的

改善、15 年以上に及ぶ製品ライフ・サイクルなどのさまざまなプログラムを実施しています。

FPGA を選ぶ理由市場調査によれば、オートモーティブ向け FPGA/PLD は今後数年間にわたって 2 桁成長率 (CAGR) が予想されています。オー

トモーティブ・アプリケーションにおけるアルテラの主な重点領域は、インフォテイメントおよびドライバー情報、先進運

転支援システム (ADAS)、電気自動車、パワー・トレインなど、業界でも成長の著しい分野です。これらのアプリケーション

分野は、車上での電子的コンテンツの増加とそれを後押しする社会の大きな流れが引き金となって変容しつつあります。な

ぜ車載機器にプログラマブル・ロジックが必要なのでしょうか。それには 3 つの理由があります。それは、スケーラビリティ、

柔軟性、そして性能です。さまざまなロジック集積度のデバイスと、オプションのエンベデッド ARM® コア、ペリフェラル、

一貫したソフトウェア開発フローにより、FPGA は一つのアーキテクチャを大衆車から高級車まで改変・適用することが可

能な唯一のソリューションです。そのため、エンジニアリング・マネージャーやシステム設計者は、生産開始直前まで手を

加える能力を確保しながら、製品の市場投入期間の短縮、効率化、および TCO 削減を図ることができます。

安全が最優先機能安全は、アルテラにとって以前から長期にわたって戦略上重要な課題です。事実、アルテラは産業機器市場向け IEC

61508 機能安全認証 1 を業界で初めて取得した FPGA サプライヤーです。そうした早くからの取り組みと投資により、オー

トモーティブ・アプリケーション向け ISO 26262 機能安全についても業界に先駆けて対応してきています。現在、Cyclone V

SoC セーフティ・マニュアル ( 車載向け機能安全データ・パック ) やデバイス・レベルの FMEDA を提供しており、2015 年

半ばまでに ISO 26262 完全準拠の見込みです。アルテラは ISO 26262 ワーキング・グループのメンバーであり、アルテラの

機能安全担当マネージャーは ISO 19451 PLD サブグループの共同議長として、ISO 26262 規格第 2 版の PLD 要件策定に貢献

しています。

市場投入期間を短縮アルテラのトータル・ソリューションは、クラス最高の開発ツールによって既存デザインの FPGA への移植、あるいは新規

デザインの開発を支援することにより、コンセプト・評価段階から量産までの期間の最短化に貢献します。Open

Computing Language (OpenCL ™ ) や AUTOSAR といった業界規格はもちろん、アルテラ独自の Quartus® II 開発ツール、あ

るいは Quartus II ソフトウェアと MATLAB/Simulink を橋渡しする DSP Builder などの補完ソリューションもカバーしていま

す。アルテラの開発ツールおよびメソドロジの多くは、TÜV Rheinland 社によって最高レベルの品質、インテグリティ、お

よび安全性を認証されています。また、プログラマブル・ロジック・デバイスにはパワー・マネージメントが必要ですが、

アルテラはアルテラ・デバイス向けに最適化されたパワー・マネージメント・ソリューションを提供している唯一の FPGA

サプライヤーです。アルテラの Enpirion® パワー・マネージメント製品は、インダクタを集積した業界初の PowerSoC

DC-DC コンバータ・ファミリであり、業界最高レベルの高効率、小型フットプリント、低ノイズ性能を兼ね備えた統合製品

です。このターンキー・ソリューションは、ディスクリート電源製品とは異なり、十分なシミュレーション、特性評価、お

よび量産認定が行われた完全な電源システムを設計者に提供します。アルテラの新しい AEC-Q100 認定 Enpirion PowerSoC

により、パワー・マネージメントとプログラマブル・ロジックの両方をアルテラからご提供することが可能になりました。

1 TÜV Rheinland 社認定

3

先進運転支援システム (ADAS)アルテラの FPGA を採用すると、運転支援技術の急速な発展に対応し、以下に挙げるような課題に対処できます。

• 複数の ADAS アルゴリズムの並列処理を 1 個の低コスト SoC で実行

• 異なる車種の要件に最適化したスケーラブルな低コスト・ソリューションの実現

• ユーザー独自の IP (Intellectual Property) 資産を複数の製品に渡って活用

• 能動冷却のない小型カメラ・モジュールにおける、電力・温度制限範囲内での運用

• 市場における製品差異化のための新機能の追加

アルテラの FPGA は、低消費電力、かつ低コストながら柔軟性の高い ADAS を開発するために最適なプラットフォームを提供します。設計サ

イクルの終了間近に変更することも可能であるため、フィールド・アップグレードによって製品を差異化し、お客様の要望に応えることが可

能となります。

前方カメラ・センサ・フュージョン・システムの例

FPGA アプリケーション

• 前方カメラ、全周囲カメラ

• 77 ～ 79 GHz デジタル・レーダー

• V2X（車車間、路車間）通信

• レーダーおよびビデオ・センサ・フュージョン

Cyclone V SoC 開発リソース

• OpenCL ベースのデザイン・フロー

• MATLAB から DSP Builder へのモデル・ベース・

デザイン

• AUTOSAR v4.0.3 MCAL

• ISO 26262 機能安全データ・パッケージ

ADAS アプリケーションにおけるアルテラ FPGA の利点• 並列処理アーキテクチャによる複数の ADAS アルゴリズムの同時実行

• スケーラビリティと差異化により、最新機能の追加およびあらゆる車両プラットフォームへの展開

• OpenCL などのオープン・スタンダードを使用したソフトウェア・ベースのデザイン・メソドロジや、MATLAB と DSP Builder を使用したモ

デル・ベース・デザインによる生産性向上

• Cyclone V SoC がサポートする ASIL-B メソドロジで開発された AUTOSAR 準拠の MCAL レイヤによる、ソフトウェア開発の簡素化

• CPU、GPU、および ASSP 等を上回る最高の単位ワット当たりの動作性能

• メイン処理用デバイスとしても、コンパニオン・デバイスとして高性能処理のオフロードや新機能追加にも使用できる柔軟性

Cyclone V SoC

パラレルまたは

シリアル

LVDS

HD カメラ

77GHz レーダー

車両ネットワーク

車両ネットワーク

ハード IP

ソフト IP

x32 ECC

CAN コントローラ

解析／意思決定

CAN コントローラ

画像センサ・パイプライン

センサ・フュージョン

レーダー・センサ処理

ARM Cortex®-A9

CPU x 2

DDR メモリ

4


インフォテイメント車載用インフォテイメント・システムは最新の車両デザインに不可欠なものであり、世界市場における売り上げを大きく左

右します。そこで、最新のコンシューマ・エレクトロニクス製品に対抗すると同時に、魅力的な新技術を継続的に生み出す

必要があります。

適切なメイン・システム・プロセッサを採用し、最新のグラフィックスでシステムのユーザー・インタフェースを差異化す

ることがこれまでにも増して重要です。それにはグラフィックス処理ユニット (GPU) を搭載した高性能システム・オン・チッ

プ (SoC) や、ソフトウェアでアップグレード可能なアプリケーションを搭載した CPU を選択すべきでしょうが、複数のモデ

ルをサポートする場合は、システムのバリエーションや新しいインタフェース技術に対応するさまざまな SoC を選択しなけ

ればならない場合もあります。これではコスト効果を期待できないばかりか、エンジニアリング・リソースを効率的に使用

することもできません。

アルテラの FPGA を I/O コンパニオンとして使用すると、I/O インタフェースのあらゆる組み合わせをサポートできます。

FPGA をコプロセッサとして利用すると、ビデオ・スケーリングやグラフィックス・アクセラレーションなどの機能において、

ホストのメイン・プロセッサの負荷を低減させることもできます。FPGA の柔軟性によってハードウェアの変更を最小限に

抑えながらデザインをアップグレードして複数のメーカー、地域、およびモデルに対応できるようになります。

ビデオ前段処理／後段処理のためのビデオ・コンパニオン・アプリケーション例

FPGA

入力セレクタ

(4IN/2OUT)

Radio DSP(SBR)

RGB

RGB

RGBLVDSPCle

LVDS-TX

LVDS-TX

eDP*-TX

DRAMDRAM

LVDS-TX

DVD

YUV

LVDS

TVI2S

SoC/GPU FPGA

CPU

Radio RF MOST CAN

* Embedded Display Port

デジタル無線

ビデオ処理

音声処理

スケーラエンハンサ

出力セレクター

グラフィック・アクセラレータ

WiFi モジュール

クラスタ

前方モニタ

RSE ユニット

メディア・ポート

後方カメラ

ナビ DVD

インフォテイメント・アプリケーションでのアルテラ FPGA の利点• ビデオ・セレクタとフロントエンド処理により、ビット･レートや解像度の異なる複数のカメラ入力をサポート

• アウトプット・セレクタにより、解像度やサイズの異なる複数のディスプレイ出力をサポート

• 2D/3D グラフィック・アクセラレータ、スケーラ、高画質化回路、およびインタフェース・プロトコル・ブリッジを集積

して GPU の負荷を軽減

• ラジオ用デジタル信号処理 (DSP) を FPGA に集積してコストを低減

• 最新のインタフェース規格をサポートして市場投入までの期間を短縮

• 基板の改版を最小限に抑え、FPGA の書換えにより販売後もシステムの継続的なアップグレードを実現

5

電気自動車／パワー・トレインハイブリッドカー (HEV) と電気自動車 (EV) の導入により、モーター制御、電力変換、およびバッテリ管理システムに画期的なイノベーション

と効率の向上がもたらされました。

これらのシステムを駆動するアルゴリズムは、継続的な改善を行って性能を向上させる必要があります。開発サイクルが長い ASIC ではこうし

た市場の要求に対応できず、マイコン (MCU) では性能要求を満たすことができません。アルテラの FPGA や CPLD は、絶縁ゲート・バイポーラ・

トランジスタ (IGBT) のフェールセーフ回路や、モデル・ベース開発ツール DSP Builder による効率的なモーター制御アルゴリズムの開発・検証

と、モーターのエネルギー効率改善、ノイズ低減、および信頼性向上を実現するハードウェア・アクセラレータの実装などを支援します。

FPGA や CPLD は、AC/DC コンバータ、バッテリ管理システム、DC/DC コンバータ、モーター・インバータ・システムなどのデジタル信号処

理による性能改善を必要とする、さまざまなシステムに使用できます。

アルテラとそのパートナーは、さまざまな IP およびツールを提供し、最終製品が市場に投入されるまでの期間を短縮し、設計の生産性を向上

させます。アルテラのモーター制御 IP には、パルス幅変調 (PWM)、A/D コンバータや R/D コンバータのインタフェース、カスタマイズ可能な

磁界方向制御 (FOC) リファレンス・デザインなどがあります。

HEV/EV システム例

CAN、LIN、FlexRay など12 V

バッテリエアコン

EPS

ゲートウェイ

充電器

ブレーキ

アクセラレータ

EVECU

インバータ・モーター・ジェネレータ

バッテリ・セル・モジュール

バッテリ管理ユニット

AC/DC コンバータ

セル・モニタ・ユニット

DC/DC コンバータ

電力制御ユニット

EV メイン・ユニット

モーター・ジェネレータ

モーター・ジェネレータ

FPGA アプリケーション

HEV/EV アプリケーションでのアルテラ FPGA の利点• ハードウェア・コプロセッサによってモーター制御アルゴリズムを高速化し、システム性能を向上

• MatLab Simulink に対応したモデル・ベース開発ツール (DSP Builder) により、アルゴリズムの設計・検証とハードウェア化の開発サイクルを

短縮

• IEC 61508 機能安全認証済開発ツール、IP、およびデバイスによって、ユーザーの機能安全認証取得プロセスの簡素化、迅速化を実現する設

計手法 (Cyclone V SoC は 2015 年半ばに ISO26262 認証取得予定 )

• モーター制御ループ用 FPGA ロジックの低レイテンシと高速応答

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品質デザインの推進車載機器におけるデジタル・コンテンツおよび制御システムが、高画質、ワイヤレス、ギガビット帯域幅へと移行すること

により、自動車メーカーおよび自動車部品メーカーは、使用する半導体デバイスにさらなる高品質を求めるようになってい

ます。アルテラは、2003 年以降 1,000 万個を超えるプログラマブル・ロジック・デバイスを世界中のオートモーティブ業界

のお客様に出荷しています。

アルテラは、AEC (Automotive Electronics Council) の活動的なメンバーとして AEC の 2 つの小委員会の議長を務め、アルテ

ラのオートモーティブ・グレード (A グレード ) のどの製品も AEC-Q100 規格に準拠しています。アルテラの PPAP (Production

Part Approval Process) には、部品認定のために必要なダイ、パッケージ、ウェハ製造プロセス、パッケージ・アセンブリ・

プロセス、構成材料などの製品詳細情報に加えて AEC-Q100 の試験結果も含まれています。

アルテラは、開発段階ごとの厳格な手順と不具

合ゼロの理念を掲げ、最高の品質と最小の

DPPM (Defective Parts Per Million) を目指してい

ます。アルテラのウェハ製造工場、パッケージ、

アセンブリ、テスト、およびプログラミング施

設では、継続的な改善、欠陥品撲滅、およびサ

プライ・チェーンにおけるばらつきとムダの低

減を図る品質管理システムとして TS-16949 の

認定を受けています。

アルテラはビジネス継続性計画 (BCP) を重視し、

いくつかのイニシアティブを採用することに

よって、4 カ所にある 6 つのファブの使用、

Fabmatch 手法によるデュアル・ファブ戦略の

採用、複数のアセンブリ施設への部品調達、補

助材料調達管理などによる製品の継続的な供給

手段を確保しています。

アルテラは、オートモーティブ業界のお客様が、

その製品および車両の発売後、少なくとも 10

年にわたってサポートする必要があることを理

解しています。アルテラの平均製品サイクルは

15 年であり、多くの製品の耐用年数は 20 年を

超えるため、安心してアルテラ製品を使用して

設計することができます。やむを得ず変更せざ

るを得ない場合、アルテラは特別な製品変更通

知を発行し、お客様の顧客である自動車メー

カーに対する変更がスムーズに行えるよう、慎

重に実施・管理を行います。

アルテラの TS-16949 に準拠した製造フロー

ウェハ製造工場

パッケージ・アセンブリ施設

テスト施設

プログラミング施設

ASE, AmkorTS-16949

認定

ASE, AmkorTS-16949

認定

TSMCTS-16949

認定

ASE, AmkorTS-16949

認定

ライフ・サイクルの比較

量産段階5 ～ 10 年

ASSP5 ～ 7 年 (標準)

アプリケーション・ライフ・サイクル・ダイナミックスとの整合

t = 0

MCU7 ～ 10 年 (標準)

ASIC10 年 (標準)

アルテラの PLD: 15 年以上 (標準)

生産終了段階1 ～ 3 年 EOL開発段階

2 ～ 4 年

競合他社の PLD: 8 ～ 10 年 (標準)

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OpenCL 開発フローによる迅速なプロトタイピング OpenCL は、従来の RTL ( レジスタ転送レベル ) プログラミング言

語の代わりに、C に似た言語で FPGA をプログラムすることを可能

にします。そのため、RTL の使用経験がなく、C ベースの言語に慣

れたソフトウェア・エンジニアにも FPGA が扱いやすくなります。

このメソドロジを使用すれば、ソフトウェア・エンジニアが直ち

に FPGA をターゲットして、CPU または GPU ベースのシステムよ

りも性能や柔軟性を高めると同時に、消費電力を大幅に削減する

ことが可能になります。この性能向上、柔軟性向上、および消費

電力削減の組み合わせは、半導体デバイスを使用して大量のデー

タをエネルギー効率の良い方法で処理する必要があるオートモー

ティブ・デザインに最適です。OpenCL デザインは、アルテラのオー

トモーティブ・グレード Cyclone V SoC ファミリでサポートされ

ています。

ISO 26262 まで広がる機能安全におけるアルテラのリーダーシップオートモーティブ業界では、ドライバーが交通事故の被害者や加害者になるリスクを軽減するために、さまざまなアクティブ・セーフティ・

システムを採用する動きが広がっています。IEC 61508 機能安全規格から派生した ISO 26262 機能安全規格は、車載電子制御システムのシステ

ム障害の防止のほか、誤動作の原因となるランダム・ハードウェア故障の影響の検出・制御・軽減にも役立ちます。

アルテラは、お客様の機能安全認証プロセスを簡素化および迅速化するために、機能安全テストと認証を専門とする独立系第三者認定機関で

ある TÜV Rheinland 社の協力を得て、ISO 26262 認証取得に向けて取り組んでいます。アルテラは、FPGA デバイス、診断用 IP、開発ツール、

および FPGA デザイン・フローのすべてが IEC 61508 機能安全規格認証を受けた最初の FPGA サプライヤーです。アルテラの認証済み機能安全

データ・パッケージ (FSDP) を活用することにより、一般に安全アプリケーションの認証プロセスを 12 ～ 18 か月程度削減することができます。

「アルテラの認証済み機能安全データ・パッケージ」を使用しない開発

アプリケーション固有のハードウェア

および／またはソフトウェアの開発

安全要求仕様使用するデバイスとツールの認定安全機能の実装安全診断機能の

実装TÜV による

認証

アプリケーション固有のハードウェア

および／またはソフトウェアの開発

12 ～ 18 か月分の削減安全要求仕様 TÜV による認証

「アルテラの認証済み機能安全データ・パッケージ」を使用した開発

異種プラットフォーム間での移植性

CPU CPU

マルチコア CPU

SoC FPGA (CPU 内蔵 )

FPGAGPUFPGA

FPGA

OpenCL コード・ベース

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アルテラの Cyclone V SoC ファミリは、オートモーティブ機能安全データ・パック (AFSDP) により、業界で初めて ISO

26262 認証を取得する見込みです。詳細な安全マニュアルと一般的な FMEDA アプリケーション・ノートはすでに提供中で

あり、診断用 IP スイートとともにデザインを直ちに開始できます。さらに、必要なハードウェア・アーキテクチャ指標計算

を支援する詳細な FMEDA カリキュレータ・ツールのベータ版の提供も開始しております。監査および認証は 2015 年内に完

了する予定です。

アルテラは機能安全に対し、メソドロジに関するガイダンスを提供すると同時に、ツールに対する信頼度を高め、冗長なツー

ル・チェインを不要にする認証済みツールによって支えられる総合的なアプローチをとっています。さらに、認証済み PLD

に加え、安全対応診断用 IP スイートやエキスパートによる技術サポートも提供しています。機能安全マニュアル、信頼性レ

ポート、および TÜV サーティフィケートは、お客様のシステムの認証取得に役立ちます。

ISO 26262 機能安全プログラムの詳細については、以下のウェブページをご覧ください。

http://www.altera.co.jp/end-markets/auto/safety/aut-safety.html

アルテラおよびパートナーの主要オートモーティブ IPアルテラと IP パートナーは、アルテラ・デバイス用のコンフィギュレーション可能な IP コアを豊富に取り揃えています。

これらの IP は、開発期間をさらに短縮するために役立ちます。現在入手可能な主だった IP を以下に示します。

インタフェース IP

標準規格提供ベンダー

CAN Bosch、CAST、DDC、IFI

LIN Bosch、CAST

FlexRay Bosch

DisplayPort / eDP アルテラ／ Bitec

PCI Express® (PCIe®)アルテラ (MegaCore® ファンクション )

OpenLDIアルテラ ( メガファンクション )

グラフィック IP

機能提供ベンダー

VIP スイート：スケーラ、コンバータ、フィルタ、アルファ・ブレンダなど

アルテラ

2D/3D グラフィックス、HMI TES

ビデオ／グラフィックス Imagem Technology

DisplayPort / eDP アルテラ／ Bitec

ビデオ・コーデック CAST、Joint Wave

JPEG エンコーダー CAST

アルテラ・パートナーのグラフィック／ビデオ IP7 セグメントまたはマトリクス・ディスプレイを超えるグラフィックスが必要であるものの、専用 GPU を使用する程ではな

い場合、アルテラ・パートナーの IP を使用して FPGA ファブリックに拡張グラフィックスを実装できます。3D フォーマッ

ト変換や画像ワーピングなどの専用機能からフル 2D/3D 対応ソフト GPU まで、さまざまな IP が提供されています。下の表

に、アルテラの大規模な IP プロバイダー・ネットワークから、独自のグラフィック IP ソリューションを提供しているベンダー

の例を示します。

機能／ IP 特長パートナー／ブランド名／ウェブサイト

• HMI ソリューション

• ビデオ・フレーム・グラバ

• グラフィックス・レンダリング

• ML ディスプレイ・コントローラ

• 300 万台以上の車両への採用実績

• 小フットプリント

• 低消費電力 GPU

Imagem Technology

ATHLET ®

www.imagem-technology.com

• HMI システム・ソリューション

• 2D / 3D ソフト GPU

• ワーピング

• マルチビュー

• 全周囲立体映像

• IP

• システム・ソリューション

• サービス

TES Electronic Solutions

D/AVE、GUILIANI

www.tes-dst.com

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アルテラの開発ボードアルテラの開発ボードを使用すれば、プロトタイピングを素早く開始できます。アルテラ Cyclone FPGA 開発ボードは、アルテラ・サイトから

ご購入いただけます。その他のボードおよびドータカードは、アルテラ・パートナーからご購入いただけます。

アルテラの開発ボードファミリ／集積度パート・ナンバーイメージ

Cyclone V SX SoC

デュアルコア ARM Cortex®-A9 プロセッサ、

110K LE、3 Gbps トランシーバ

DK-DEV-5CSXC6N/ES

Cyclone V GT

301K LE、5 Gbps トランシーバDK-DEV-5CGTD9N

Cyclone V E

149K LEDK-DEV-5CEA7N

Cyclone IV GX

149.8K LE、3 Gbps トランシーバDK-DEV-4CGX150N

Cyclone IV GX スターター・キット

14.4K LE、2.5 Gbps トランシーバDK-START-4CGX15N

MAX 10

50K LE、ADCDK-DEV-10M50-A

MAX 10

4K LE、ADCEK-10M08E144ES

MAX V

570 LEDK-DEV-5M570ZN

株式会社マクニカ Hydra ( ハイドラ )

カーインフォテイメント向け

Cyclone V GX 開発キット

ALTHYDRAC5GX

10


オートモーティブ・グレード製品アルテラのオートモーティブ・グレード製品のジャンクション温度範囲は -40° C ～ +125˚C ( 一部のデバイスではそれ以上 )

です。これらの製品は ISO 9001:2001 と AEC-Q100 の規格を満たすか、または上回っています。アルテラのオートモーティブ・

グレード製品はすべて、プログラマブル・ロジック業界で最先端、かつ最も信頼性の高い半導体製造プロセスを使用する

TS-16949 登録／認定施設において製造されています。アルテラのオートモーティブ・グレード・製品ポートフォリオは、

CPLD から FPGA までだけでなく、SoC やパワー・マネージメント PowerSoC までも網羅しています。

Cyclone V SoCCyclone V SoC は、ARM ベースのハード・プロセッサ・システム (HPS) をアルテラの FPGA ファブリックと統合したデバイ

スです。ユーザーによるカスタマイズが可能なアルテラ SoC により、システム性能の向上、消費電力の削減、そして基板面

積の縮小が実現でき、これらは、すべてシステム・コスト全体の削減に役立ちます。

Cyclone V SoC の主な特長：

* AEC-Q100 オートモーティブ・グレード対応

* デュアルコア ARM Cortex-A9 プロセッサ、700 MHz

* バーティカル／ホリゾンタル・マイグレーション

* 3 Gbps および 5 Gbps トランシーバ・オプション

* ハード IP：デュアル CAN、デュアル EMAC、デュアル PCIe

* 安全対策機能：誤り訂正コード (ECC) のサポート

Cyclone V SoC のパッケージおよび最大ユーザー I/Oオートモーティブ・グレード製品は黄色でハイライトされています。他製品はご要望に応じてオートモーティブ認証を行います。

ファミリ製品ライン

ロジック集積度 (K LE)

PLL FPGA/

HPS ( 個数 )

パッケージ・タイプ／ピン数

UBGA-484 (U19) UBGA-672 (U23) FBGA-896 (F31)

ボール・ピッチ (mm)

0.8 0.8 1.0

寸法 (mm)

19 x 19 23 x 23 31 x 31

FPGA I/O、プロセッサ I/O、LVDS I/O、トランシーバ (XCVR 数 )

FPGAI/O

HPSI/O

LVDSTX

LVDSRX

XCVR FPGAI/O

HPSI/O

LVDSTX

LVDSRX

XCVR FPGAI/O

HPSI/O

LVDSTX

LVDSRX

XCVR

Cyclone V SE SoC

5CSE-A2 25 5 / 3 66 151 15 18 – 145 181 31 35 – – – – – –

5CSE-A4 40 5 / 3 66 151 15 18 – 145 181 31 35 – – – – – –

5CSE-A5 85 6 / 3 66 151 15 18 – 145 181 31 35 – 288 181 72 72 –

5CSE-A6 110 6 / 3 66 151 15 18 – 145 181 31 35 – 288 181 72 72 –

Cyclone V SX SoC

(3 Gbps)

5CSX-C2 25 5 / 3 – – – – – 145 181 31 35 6 – – – – –

5CSX-C4 40 5 / 3 – – – – – 145 181 31 35 6 – – – – –

5CSX-C5 85 6 / 3 – – – – – 145 181 31 35 6 288 181 72 72 9

5CSX-C6 110 6 / 3 – – – – – 145 181 31 35 6 288 181 72 72 9

Cyclone V ST SoC

(5 Gbps)

5CST-D5 85 6 / 3 – – – – – – – – – – 288 181 72 72 9

5CST-D6 110 6 / 3 – – – – – – – – – – 288 181 72 72 9

ARM プロセッサ・システム

シングル／デュアルコア ARM Cortex-A9

MPCore プロセッサ

ハード・メモリ・

コントローラ

ハード・ペリフェラル

(CAN、EMAC など )

28nm FPGA

ハード・メモリ・

コントローラ

ハード PCIe Gen 1

2x

AEC-Q100 オートモーティブ・グレード製品で利用可能なパッケージ・オプション

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Cyclone V FPGAアルテラの Cyclone® V FPGA は、量産アプリケーションの差異化を図ることができる最適な性能と、業界最小のシステム・コストおよび消費

電力を実現します。

Cyclone V FPGA の主な特長：

• 前世代と比較して消費電力を最大 40% 削減

• 異なるロジック集積度デバイス間での移行互換性

• 3 Gbps および 5 Gbps トランシーバ・オプション

• PCIe インタフェース ( ハード IP)

• メモリ・コントローラ ( ハード IP)

• 可変精度 DSP ブロック

• 4 ～ 8 個の PLL (Phase-Locked Loop)

Cyclone V のパッケージおよび最大ユーザー I/Oオートモーティブ・グレード製品は黄色でハイライトされています。他製品はご要望に応じてオートモーティブ認証を行います。



PLL ( 数 )


MBGA -301

(M11)

MBGA -383

(M13)

MBGA -484

(M15)

FBGA -256 (F17)

UBGA -324 (U15)

UBGA -484 (U19)

FBGA -484 (F23)

FBGA -672 (F27)

FBGA -896 (F31)

FBGA -1152 (F35)


0.5 0.5 0.5 1.0 0.8 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0

寸法 (mm)

11 x 11 13 x 13 15 x 15 17 x 17 15 x 15 19 x 19 23 x 23 27 x 27 31 x 31 35 x 35

I/O、LVDS、トランシーバ ( 数 )

Cyclone V E

5CE-A2 25 4 – 223/50* – 128 / 32 176 / 44 224 / 56 224 / 56 – – –

5CE-A4 49 4 – 223/50* – 128 / 32 176 / 44 224 / 56 224 / 56 – – –

5CE-A5 77 6 – 175/38* – – – 224 / 56 240 / 60 – – –

5CE-A7 149.5 6 – – 240 / 60 – – 240 / 60 240 / 60 336 / 84 480 / 120 –

5CE-A9 301 6 – – – – – 240 / 122 224 / 56 336 / 84 480 / 120 –

Cyclone V GX

(3 Gbps)

5CGX-C3 35.5 4 – – – – 144 / 36 / 3 208 / 52 / 3 208 / 52 / 3 – – –

5CGX-C4 50 6 129/21*/4 175/38*/6 – – – 224 / 56 / 6 240 / 60 / 6 336 / 84 / 6 – –

5CGX-C5 77 6 129/21*/4 175/38*/6 – – – 224 / 56 / 6 240 / 60 / 6 336 / 84 / 6 – –

5CGX-C7 149.5 7 – – 240 / 60 / 3

– – 240 / 60 / 6 240 / 60 / 6 336 / 84 / 9 480 / 120 / 9

–

5CGX-C9 301 8 – – – – – 240 / 60 / 5 224 / 56 / 6 336 / 84 / 9 480 / 120 / 12

560 / 140 / 12

Cyclone V GT

(5 Gbps)

5CGT-D5 77 6 129/21*/4 175/38*/6 – – – 224 / 56 / 6 240 / 60 / 6 336 / 84 / 6 – –

5CGT-D7 149.5 7 – – 240 / 60 / 3

– – 240 / 60 / 6 240 / 60 / 6 336 / 84 / 9 480 / 120 / 9

–

5CGT-D9 301 8 – – – – – 240 / 60 / 5 224 / 56 / 6 336 / 84 / 9 480 / 120 / 12

560 / 140 / 12

AEC-Q100 オートモーティブ・グレード製品で利用可能なパッケージ・オプション実際の LVDS I/O 数のみ。eTX は含みません。*RX は追加可能です。

GX

GT

HMC

HMC PCle XCVR

HMC PCle XCVR

12


Cyclone IV E のパッケージおよび最大ユーザー I/Oオートモーティブ・グレード製品は黄色でハイライトされています。他製品はご要望に応じてオートモーティブ認証を行います。



PLL ( 数 )


EQFP-144 (E144)

MBGA-164 (M164)

UBGA-256 (U256)

FBGA-256 (F256)

UBGA-484 (U484)

FBGA-324 (F324)

FBGA-484 (F484)

FBGA-780 (F780)


0.5 0.5 0.8 1.0 0.8 1.0 1.0 1.0

寸法 (mm)

22 x 22 8 x 8 14 x 14 17 x 17 19 x 19 19 x 19 23 x 23 29 x 29

I/O、LVDS I/O ( 数 )

Cyclone IV E

EP4CE6 6.3 2 91 / 21 – 179 / 66 179 / 66 – – – –

EP4CE10 10.3 2 91 / 21 – 179 / 66 179 / 66 – – – –

EP4CE15 15.4 4 81 / 18 74 / 21 165 / 53 165 / 53 346 / 140 – 343 / 137 –

EP4CE22 22.3 4 79 / 17 – 153 / 52 153 / 52 – – – –

EP4CE30 28.8 4 – – – – – 193 / 61 328 / 124 532 / 224

EP4CE40 39.6 4 – – – – 328 / 124 193 / 61 328 / 124 532 / 224

EP4CE55 55.9 4 – – – – 324 / 132 – 324 / 132 374 / 160

EP4CE75 75.4 4 – – – – 292 / 110 – 292 / 110 426 / 178

EP4CE115 114.5 4 – – – – – – 280 / 103 528 / 230


LVDS 数には、専用 LVDS とエミュレートされた LVDS のペアが含まれます。詳細は、Cyclone IV ハンドブックをご参照ください。

Cyclone IV GX のパッケージおよび最大ユーザー I/Oオートモーティブ・グレード製品は黄色でハイライトされています。他製品はご要望に応じてオートモーティブ認証を行います。



PLL ( 数 )


QFN-148(N148)

FBGA-169(F169)

FBGA-324(F324)

FBGA-484(F484)

FBGA-672(F672)

FBGA-896(F896)


0.5 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

寸法 (mm)

11 x 11 14 x 14 19 x 19 23 x 23 27 x 27 31 x 31

I/O、LVDS、トランシーバ ( 数 )

I/O LVDS XCVR I/O LVDS XCVR I/O LVDS XCVR I/O LVDS XCVR I/O LVDS XCVR I/O LVDS XCVR

Cyclone IV GX

(2.5/ 3 Gbps)

EP4CGX15 14.4 3 72 25 2 72 25 2 – – – – – – – – – – – –

EP4CGX22 21.3 4 – – – 72 25 2 150 64 4 – – – – – – – – –

EP4CGX30 29.4 4 / 6 – – – 72 25 2 150 64 4 290 130 4 – – – – – –

EP4CGX50 49.9 8 – – – – – – – – – 290 130 4 310 140 8 – – –

EP4CGX75 73.9 8 – – – – – – – – – 290 130 4 310 140 8 – – –

EP4CGX110 109.4 8 – – – – – – – – – 270 120 4 393 181 8 475 220 8

EP4CGX150 149.8 8 – – – – – – – – – 270 120 4 393 181 8 475 220 8


13

MAX 10 FPGA (2.5 V、1.2 V コア )アルテラの新しい MAX® 10 FPGA は、低コストかつ小型のインスタント・オン・プログラマブル・ロジック・デバイスで高度な処理能力を提

供することによって、不揮発性インテグレーションに大変革をもたらします。

MAX 10 FPGA の主な特長：

• 2 ～ 50k LE のロジック集積度

• デュアル・イメージ・コンフィギュレーション

• インスタント・オン・コンフィギュレーション

• デュアル／シングル・コア電圧オプション

• AD コンバータ ( オプション )

• 可変精度 DSP ブロック

MAX 10 FPGA デュアル ( コア ) 電圧供給デバイスのパッケージおよび最大ユーザー I/O 数オートモーティブ・グレード製品は黄色でハイライトされています。他製品はご要望に応じてオートモーティブ認証を行います。



PLL ( 数 )


36-WLCSP (V36)*

81-WLCSP (V81)* 256-FBGA (F256) 324-UBGA

(U324) 484-FBGA (F484) 672-FBGA (F672)

パッド／ボール・ピッチ (mm)

0.4 0.4 1.0 0.8 1.0 1.0

寸法 (mm)

3 x 3 4 x 4 17 x 17 15 x 15 23 x 23 27 x 27

最大 I/O 数 - True RX / True TX / エミュレート TX ( 数 )

IO - RX / TX / eTX IO - RX / TX / eTX IO - RX / TX / eTX IO - RX / TX / eTX IO - RX / TX / eTX IO - RX / TX / eTX

MAX 10 FPGA "D"

10M02D 2 1*/227 - 7/3/7

– –160 - 47/9/47

– –C C、C_6

10M04D 4 2 – –178 - 54/13/54 246 - 81/15/81

– –C A C A

10M08D 8 1*/2 –56 - 17/7/17 178 - 54/13/54 246 - 81/15/81 250 - 83/15/83

–C F C A C、C_6 A C、C-6 A

10M16D 16 4 – –178 - 54/13/54 246 - 81/15/81 320 - 116/22/116

–C A C、C_6 A C、C_6 A

10M25D 25 4 – –178 - 54/13/54

–360 - 136/24/136

–C A C、C_6 A

10M40D 40 4 – –178 - 54/13/54

–360 - 136/24/136 500 - 192/30/192

C A C、C_6 A C A

10M50D 50 4 – –178 - 54/13/54

–360 - 136/24/136 500 - 192/30/192

C A C、C_6 A C A

注：機能セット・オプション：C = ベース、F = デュアル・コンフィギュレーション CFM、A = デュアル・コンフィギュレーション CFM + アナログ機能注：RX = True LVDS RX、TX = True LVDS TX、eTX = エミュレート LVDS TX、追加の低速 eTX/RX IO を備えています。注：「_6」は、特殊な高速グレードのサポートを表します ( サフィックス：A6G)。供給状況についてはお問い合わせください。AEC-Q100 ( 太字 ) Quartus II でオートモーティブ・グレード製品が利用可能なパッケージ・オプションAEC-Q100 計画中のパッケージ・オプション – 要求に応じて提供できる場合があります。A グレードの量産開始は 2015 年後半から 2016 年前半を予定しています。最新情報はウェブサイトをご覧ください。

ブート1

ブート2

UFM

フラッシュ・メモリ

ハード ADC

ハード ADC

アナログ (オプション)

ADC 不要

コンフィギュレーション・

デバイス不要

14


MAX 10 FPGA シングル ( コア ) 電圧供給デバイスのパッケージおよび最大ユーザー I/O 数 (3.0 V または 3.3 V コア )オートモーティブ・グレード製品は黄色でハイライトされています。他製品はご要望に応じてオートモーティブ認証を行います。



PLL ( 数 )


144-EQFP (E144) 153-MBGA (M153) 169-UBGA (U169)

パッド／ボール・ピッチ (mm)

0.5 0.5 0.8

寸法 (mm)22 x 22 8 x 8 11 x 11

最大 I/O 数 - True RX / True TX / エミュレート TX ( 数 )IO - RX / TX / eTX IO - RX / TX / eTX IO - RX / TX / eTX

MAX 10 FPGA

"S"

10M02S 2 1101 - 27/7/27 112 - 29/9/29 130 - 38/9/38

C C C

10M04S 4 1101 - 27/10/27 112 - 29/9/29 130 - 38/9/38

C A C A C A

10M08S 8 1101 - 27/10/27 112 - 29/9/29 130 - 38/9/38

C A C A C A

10M16S 16 1101 - 27/10/27

–130 - 38/9/38

C A C A

10M25S 25 1101 - 27/10/27

– –C A

10M40S 40 1101 - 28/10/28

– –C A

10M50S 50 1101 - 28/10/28

– –C A

注：機能セット・オプション：C = ベース、F = デュアル・コンフィギュレーション CFM、A = デュアル・コンフィギュレーション CFM + アナログ機能注：RX = True LVDS RX、TX = True LVDS TX、eTX = エミュレート LVDS TX、追加の低速 eTX/RX IO を備えています。AEC-Q100 ( 太字 ) Quartus II でオートモーティブ・グレード製品が利用可能なパッケージ・オプションAEC-Q100 計画中のパッケージ・オプション – 要求に応じて提供できる場合があります。A グレードの量産は 2015 年後半から 2016 年前半を予定しています。最新情報はウェブサイトをご覧ください。

MAX V (CPLD) デバイスのパッケージおよび最大ユーザー I/O 数オートモーティブ・グレード製品は黄色でハイライトされています。他製品はご要望に応じてオートモーティブ認証を行います。



パッケージ・タイプ／ピン数MBGA-64

(M64)EQFP-64

(E64)MBGA-68

(M68)TQFP-100

(T100)MBGA-100

(M100)TQFP-144

(T144)FBGA-256

(F256)FBGA-324

(F324)ボール・ピッチ (mm)

0.5 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0

寸法 (mm)

4.5 x 4.5 9 x 9 5 x 5 16 x 16 6 x 6 22 x 22 17 x 17 19 x 19

I/O ( 数 )

MAX V

5M40Z 40 30 54 – – – – – –

5M80Z 80 30 54 52 79 – – – –

5M160Z 160 – 54 52 79 79 – – –

5M240Z 240 – – 52 79 79 114 – –

5M570Z 570 – – – 74 74 114 159 –

5M1270Z 1270 – – – – – 114 211 271

5M2210Z 2210 – – – – – – 203 271


注：1. オートモーティブ・グレード・デバイスのパートナンバーごとの一覧については、アルテラ・ウェブサイトの『Automotive-Grade Device Handbook』を

参照してください。2. 製品ラインの他機能 ( ハード IP ブロック、オンチップ・メモリなど ) については、アルテラ・ウェブサイトのオンライン・ハンドブックを参照してください。3. 要求に応じて、オートモーティブ・グレードのその他のデバイスを提供できる場合があります。要求の提出方法については、アルテラの正規販売代理店に

ご相談ください。4. 詳細な仕様、機能、および I/O 数 (GPIO、HPS、LVDS、エミュレート LVDS、およびトランシーバ ) については、Quartus II 開発ソフトウェア資料／ハンドブッ

クをご覧ください。

15

Powering Your Innovation： Enpirion PowerSoC オートモーティブ・グレードアルテラのオートモーティブ・グレード Enpirion® PowerSoC パワー・マネージメント製品は、オートモーティブ・グレードのプログラマブル・

ロジック・デバイスやその他のオートモーティブ・サブシステム回路の電源供給に最適です。この高集積デバイスは高効率と最小フットプリ

ントを兼ね備えており、発熱を最小限に抑えながら電力密度を最大化します。MTBF は 4 万 5,000 年であり、自動車業界の信頼性要件を満たし

ています。

Enpirion PowerSoC の主な特長：

• AEC-Q100 認定

• 4 万 5,000 年に及ぶ MTBF

• MOSFET、インダクタ、およびキャパシタの統合によって最小フットプリ

ントを実現

• 高効率により電力損失と発熱を低減

• 最小限の外部コンポーネント、包括的な FPGA パワー・ツール、および

完全検証済みのデザインによって容易に使用可能

Enpirion PowerSoC オートモーティブ・グレードオートモーティブ・グレード製品は黄色でハイライトされています。認証に必要なその他の詳細はご要望に応じて提供します。

製品 IOUT (A)VIN 範囲

(V)

VOUT 範囲

(V) パッケージ

トータル・ソリューション

寸法 ( 概算、mm2)

イネ

ーブ

ル

OCP

1

OTP

1

低電

圧ロ

ック

アウ

ト (U

VLO)

VID

V OUT

設定

外部

分圧

器 V

OUT

設定

パワ

ー・

グッ

ド (P

OK)

プログ

ラム

可能

なソフ

ト・

スタート

周波

数同

期

並列

動作

EP53xx 5V PowerSoC

EP5358LUA 0.6 2.4 – 5.5 0.60 – (VIN - VDROPOUT) uQFN16 14 • • • • • •

EP5358HUA 0.6 2.4 – 5.5 1.8 – 3.3 uQFN16 14 • • • • •

EP53A8LQA 1.0 2.4 – 5.5 0.60 – (VIN - VDROPOUT) QFN16 21 • • • • • •

EP53A8HQA 1.0 2.4 – 5.5 1.8 – 3.3 QFN16 21 • • • • •

EN63xx 5V 効率最適化 PowerSoC

EN6310QA 1.0 2.7 – 5.5 0.6 – 3.3 QFN30 65 • • • • • • •

EN6337QA 3.0 2.5 – 6.6 0.75 – (VIN - VDROPOUT) QFN38 75 • • • • • • • •

EN6347QA 4.0 2.5 – 6.6 0.75 – (VIN - VDROPOUT) QFN38 75 • • • • • • • •

EN6360QA 8.0 2.5 – 6.6 0.60 – (VIN - VDROPOUT) QFN60 190 • • • • • • • • •

EN63A0QA 12.0 2.5 – 6.6 0.60 – (VIN - VDROPOUT) QFN76 227 • • • • • • • • •

注 1：OCP = 過電流保護 (Overcurrent Protection)、OTP = 過熱保護 (Over-Temperature Protection)詳細についてはデバイス・データシートを参照してください。

高集積 PowerSoC を実現する主要技術

高周波スイッチング

高周波ッチング

磁気工学

先進的なパワー・パッケージング


CPLD FPGAFPGA SoC Power SoC

• HPS• PCIe• CAN

• ENET• VIP• LVDS

Resources

高集積、アナログ、フラッシュ

業界で最も低コスト、低消費電力

コストと消費電力の最適化

システム統合に最適化

業界で最も低リスク、低トータル・コスト

開発キット開発ソフトウェアIP (Intellectual Property)ハード／ソフトその他多数

エンベデッド・ソフト／ハード・プロセッサ

以下のレガシー・オートモーティブ・グレード・デバイスについては、アルテラ・ウェブサイトをご覧ください。

• Cyclone III FPGA

• Cyclone II FPGA

• Cyclone FPGA

• MAX II CPLD

• MAX 7000A CPLD

詳細情報についてアルテラのオートモーティブ・グレード製品に関する詳細は、

アルテラ正規販売代理店にお問い合わせください。

アルテラのウェブサイト (www.altera.co.jp/automotive) では、

詳細情報としてオートモーティブ・ハンドブック、ホワイトペーパー、

およびアプリケーション・ノートをご覧いただけます。

オートモーティブ・ソリューション・サイト：www.altera.co.jp/automotive

〒163-1332 東京都新宿区西新宿6-5-1新宿アイランドタワー32F 私書箱1594号TEL. 03-3340-9480　FAX. 03-3340-9487www.altera.co.jpE-mail: [email protected]

Altera Corporation101 Innovation Drive, San Jose, CA 95134 USAwww.altera.com

本資料に掲載されている内容は、製品の仕様の変更等により予告なく変更される可能性があります。最新の情報はアルテラ・ウェブサイトをご参照ください。

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