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PicoBlaze

索引 PicoBlaze

PicoBlazeは、ザイリンクスが自らのFPGAやCPLD製品向けに提供しているソフトプロセッサコアの名称である。PicoBlazeは8ビットのRISCアーキテクチャに基づき、FPGAのVirtex 4シリーズの上で、100MIPSを達成することが出来る。プロセッサは広範囲の周辺機器へのアクセスのため、8ビットのアドレスとデータポートを持っている。このコアのライセンスは、ザイリンクスのデバイスの上であれば、無料で動作させることを認めていて、開発環境も提供されている。サードパーティのツールがMediatronix等から入手可能である。ビヘイビア合成による、このコアから独立した、デバイス非依存の実装のPacoBlazeが、BSDライセンスの下でリリースされている。 PicoBlazeの設計は、当初"Constant(K) Coded Programmable State Machine"(その前は「ケンチャップマンのPSM」/"Ken Chapman's PSM")を表すKCPSMと名づけられていた。ケン・チャップマンはPicoBlazeを考案し実装したザイリンクスのシステムデザイナーであった。 VHDLでPicoBlazeマイクロコントローラを実装するときは、それぞれのKCPSM部品の名前を使用しなければならない。 例えば、PacoBlaze3プロセッサでは以下のようになる:.

13 関係: プロセッサザイリンクスソフトプロセッサBSDライセンスCPLDLatticeMico32MicroBlazeMIPSNios IIPacoBlazeRISCVHDL8ビット

プロセッサ

プロセッサ は、コンピュータシステムの中で、ソフトウェアプログラムに記述された命令セット(データの転送、計算、加工、制御、管理など)を実行する(=プロセス)ためのハードウェアであり、演算装置、命令や情報を格納するレジスタ、周辺回路などから構成される。内蔵されるある程度の規模の記憶装置までを含めることもある。プロセッサー、プロセサ、プロセッシングユニット、処理装置(しょりそうち)ともいう。「プロセッサ」は処理装置の総称で、システムの中心的な処理を担うものを「CPU()」(この呼称はマイクロプロセッサより古くからある)、集積回路に実装したものをマイクロプロセッサ、またメーカーによっては(モトローラなど)「MPU()」と呼んでいる。 プロセッサの構成要素の分類として、比較的古い分類としては、演算装置と制御装置に分けることがある。また、理論的な議論では、厳密には記憶装置であるレジスタすなわち論理回路の用語で言うところの順序回路の部分を除いた、組み合わせ論理の部分のみを指すことがある(状態機械モデルと相性が悪い)。の分類としては、実行すべき命令を決め、全体を制御するユニットと、命令を実行する実行ユニットとに分けることがある。.

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ザイリンクス

イリンクス(Xilinx, Inc.、)は、FPGAを中心としたプログラマブルロジックデバイスを開発するアメリカの半導体企業である。 プログラマブルロジックデバイス、IP、開発環境を提供している。1984年に創立され、本社をカリフォルニア州サンノゼに構える。日本法人はザイリンクス株式会社。製造を社外ファウンドリに委託するファブレス半導体企業である。.

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ソフトプロセッサ

フトプロセッサ(あるいはソフトコア・マイクロプロセッサまたはソフト・マイクロプロセッサ)は、論理合成で完全に実装することのできるマイクロプロセッサコアである。ソフトプロセッサは(FPGA、CPLDのような)プログラマブルロジックを含む、各種の半導体上で実装することができる。 ソフトプロセッサの一例としては、以下のものがある。.

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BSDライセンス

BSD License(ビーエスディー ライセンス)は、フリーソフトウェアで使われているライセンス体系のひとつ。カリフォルニア大学によって策定され、同大学のバークレー校内の研究グループ、Computer Systems Research Groupが開発したソフトウェア群であるBSDなどで採用されている。.

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CPLD

CPLD (Complex Programmable Logic Device)とは、プログラマブルロジックデバイスの一種で、PALとFPGAの中間の集積度を持ち、これら両方のアーキテクチャの特徴を持っている。CPLD で作られるブロックはマクロセルであり、これには加法標準形での表現とより特殊な論理的操作が実装されている。 PALと共通する特徴は以下のようである。.

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LatticeMico32

LatticeMico32は、ラティスセミコンダクターによる、FPGAに最適化された32ビットマイクロプロセッサのソフトコアである。 LatticeMico32は、オープンなIPコアライセンスで認可されている。つまり、Mico32はラティスのFPGAに制限されず、どのようなホストアーキテクチャ(FPGA, ASIC, 仮想エミュレーション)でも法的に使用可能である。CPUコアと開発ツールチェインはソースコードの形で利用可能であり、サードパーティはプロセッサアーキテクチャに変更を加えることができる。 特徴.

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MicroBlaze

MicroBlazeは、ザイリンクスによる、ザイリンクス製FPGA向けに構築されたソフトプロセッサコアである。MicroBlazeはザイリンクスのFPGAの汎用メモリと論理回路で、ソフトプロセッサとして完全に実装されている。.

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MIPS

MIPS(ミプス)は、100万命令毎秒 (million instructions per second) の略で、コンピュータの性能指標の1つ。1秒間に何百万個の命令が実行できるかを表す。 一般にMIPS値は、ほとんど分岐のない命令列を実行させたピーク性能を示し、実際のアプリケーションの性能を表していないことが多い。 メモリ階層もMIPS値に大きく影響する。キャッシュに収まらないサイズのプログラムの場合、実行速度はCPU性能ではなくメモリとバスの性能で決定する。そのため、MIPSは原則として1次キャッシュに収まるサイズのプログラムで測定される。 またMIPSは、同じ命令セットを持つCPU同士で性能を比べないと意味がない。同じことをするのに必要な命令の数が異なるからである。命令セットの種類が少なく、同じことをするのに多くの命令を使うRISCは、同じ技術レベルのCISCより高いMIPSを持つ。異なるアーキテクチャのプロセッサ性能を比較するにはSPECなどのベンチマークを使用する。 用語としては、.

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Nios II

Nios IIはアルテラのFPGAファミリーのために設計された32ビットの組み込み用途のプロセッサアーキテクチャである。Nios IIは、DSPからシステム制御までの幅広い組み込みコンピュータ用途により適すように、元のNiosアーキテクチャを大きく拡張している。 Nios IIは、ザイリンクスのFPGA用のソフトコアCPUであるMicroBlazeと競合している。MicroBlazeとは異なり、Nios IIはサードパーティの知的所有権プロバイダであるシノプシスのDesignwareを通してライセンスを得られる。Designwareライセンスにより、設計者はNiosをベースとした設計をFPGAプラットフォームから、大量生産されるASICデバイスに移行させることができる。.

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PacoBlaze

PacoBlazeは、ザイリンクスのPicoBlazeソフトプロセッサコアの、Verilogによる統合可能な実装であり、BSDライセンスの下で入手することが出来る。このデザインは、3種類のPicoBlazeの構成を、1つの修正可能なファイルセットで実現している。 このコアはによって書かれ、保守されている。彼はまた、PicoBlaze/PacoBlazeのアセンブラ、KCAsmをJava言語で実装している。 プロセッサの性能は、オリジナルのPicoBlazeと同等であるが、実装に依存する。このコアはビヘイビア合成であるため、現在のFPGAコアのサイズは30~50%大きい。しかし、コアの未使用部分は、使用するデジタルブロックの数を削減することが可能で、性能向上にもつながる。.

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RISC

RISC(りすく、Reduced Instruction Set Computer、縮小命令セットコンピュータ)は、コンピュータの命令セットアーキテクチャ(ISA)の設計手法の一つで、命令の種類を減らし、回路を単純化して演算速度の向上を図るものである。なお、RISCが提唱されたときに、従来の設計手法に基づくアーキテクチャは対義語としてCISCと呼ばれるようになった。 RISCを採用したプロセッサ (CPU) をRISCプロセッサと呼ぶ。RISCプロセッサの例として、ARM、MIPS、POWER、SPARCなどが知られる。.

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VHDL

VHDLは、デジタル回路設計用の、ハードウェア記述言語(HDL: Hardware Description Language)の一種である。標準化は(現在は)IEEE/IECによる。主として論理回路の設計に、特にFPGAやASICなどの設計で使う。IEEEとIECで同一規格IEEE 1076-2008 VHDL Language Reference Manual/IEC 61691-1-1:2011 Behavioural languages - Part 1-1: VHDL Language Reference Manual を発行している。名前の由来は英語のVHSIC HDLの略で、VHSICは、very high speed integrated circuits(超高速集積回路)である。.

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8ビット

CPUは一つの命令で操作できるデータによって分類することができる。16ビットプロセッサが一つの命令で16ビットのデータを操作できるのに対して、8ビットプロセッサは一つの命令で8ビットしか操作できない。 8ビットプロセッサの例.

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