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第 3 章 : ハー ド ウ ェ ア デザイ ンの 考 慮 事 項
ションを PCAP 読 み 出 し/ 書 き 込 み ト ラ ンザ ク シ ョ ンに 変 換 ) を 使 用 して CPU とシステム メ モ リ と 通 信 し ます。 ザ イ
リンクス Vivado デザイ ン ツールを 使 用 し て 生 成 さ れたパーシ ャル ビッ トスト リームは PS DDR メ モ リ に 格 納 で き 、
パーシ ャル リ コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン 手 法 を 使 用 し て PCAP インターフェイスを 介 してそれらを 取 り 出 して PL をコ
ンフィギュレーショ ンできます。
パーシ ャル リコンフィギュレーションの 用 語
「リコンフィギャラブル パーテ ィ シ ョ ン」 と は、 パーシ ャル リ コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン 用 に 選 択 さ れた FPGA の 物 理
的 位 置 の こ と で、 残 り のデザ イ ンは、 「ス タ テ ィ ッ ク ロ ジ ッ ク」 と 呼 ばれます。 特 定 のデザ イ ン インプリ メンテー
ションは、「リコンフィギャラブル モジュール」 と 呼 ばれます。 コンフ ィ ギュ レーシ ョ ンでは、 完 全 な FPGA デザイ
ンが 定 義 さ れ、リ コ ン フ ィ ギ ャ ラ ブル モジュールと スタテ ィ ッ ク ロジック、リ コンフィギャラブル モジュールのパー
シャル ビットスト リームを 含 むフル ビッ トスト リームが 生 成 されます。
システム レベルの 考 慮 事 項
デザイ ン フローでパーシャル リ コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を 使 用 する 場 合 は、 次 の よ う なシ ス テム レベル 考 慮 事 項 が
あります。
推 奨 : Vivado でパーシャル リ コ ンフ ィ ギ ュ レーシ ョ ンを 使 用 し て 設 計 する 方 法 については、 Documentation Navigator
の [Partial Reconfiguration] デザイ ン ハブを 参 照 して く ださい。 詳 細 は、 181 ページの 「 関 連 するデザ イ ン ハブ」 を 参
照 してください。
ハー ド ウ ェ ア デザイ ン フロー
部 分 的 に リ コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン 可 能 なデザ イ ン を 作 成 する には、 まず リ コ ン フ ィ ギ ャ ラ ブルなモジ ュール と ス タ
ティック デザイ ン フローを 使 用 してデザインを 作 成 します。パーシャル リコンフィギュレーション デザイ ン フ ロ ー
を 使 用 する には、 次 の 手 順 に 示 すよ う に Vivado デザイ ン ツールが 必 要 です。
• ザイ リ ンクス Vivado デザイ ン ツールを 使 用 し、 ターゲ ッ ト の 評 価 プ ラ ッ ト フ ォーム を 指 定 し てパーシ ャル リコ
ンフィギュレーショ ン プ ロ ジ ェ ク ト を 作 成 し た ら、 ネ ッ ト リ ス ト および 制 約 フ ァ イルを イ ンポー ト し ます。
• リコンフィギャラブル パーテ ィ シ ョ ン を 定 義 し ます。 こ のパーテ ィ シ ョ ンに よ り 、 複 数 のデザ イ ンに 共 通 の ロ
ジ ッ クおよび 配 線 が 同 一 であ る こ と が 確 実 にな り ます。
• 対 応 する ネ ッ ト リ ス ト および 制 約 フ ァ イルを 追 加 し て、 リ コ ン フ ィ ギ ャ ラ ブル パーテ ィ シ ョ ン 用 の リ コ ン フ ィ
ギャラブル モジ ュールを 作 成 し ます。 特 定 の リ コ ン フ ィ ギ ャ ラ ブル モジ ュールに し か 適 用 さ れない 制 約 は、 モ
ジュール レベルで 指 定 し、 対 応 する ネ ッ ト リ ス ト と 共 に 供 給 する 必 要 があ り ます。 ス タ テ ィ ッ ク ロジックに 適
用 さ れる 制 約 と すべての リ コ ン フ ィ ギ ャ ラ ブル モジ ュール 間 で 共 有 さ れる 制 約 は、 最 上 位 の 制 約 フ ァ イルに 含 め
る 必 要 があ り ます。
• パーテ ィ シ ョ ンの 物 理 的 なサ イ ズ と 必 要 な リ ソース タ イ プを 設 定 し て、 リ コ ン フ ィ ギ ャ ラ ブル パーテ ィ シ ョ ン
をフロアプランします。 ザイ リンクス FPGA では、 CLB (フリ ップフロップ、 LUT、 分 散 RAM、 マルチプ レ ク
サーなど)、 BRAM、 DSP ブ ロ ッ ク 、 およびその 他 の 関 連 する 配 線 リ ソースの リ コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ンがサポー
ト さ れます。 リ コ ン フ ギ ャ ラ ブル パーテ ィ シ ョ ンは、 リ コ ン フギ ャ ラ ブル モジュールで 必 要 な リ ソースが 含 ま
れる よ う にフ ロ アプ ラ ンする 必 要 があ り ます。 基 本 的 に、 配 線 リ ソ ースには 20% のオーバーヘ ッ ド があ る と 考
えてください。PL 内 のス タ テ ィ ッ ク ロジックに 対 する リ コンフギャラブル パーテ ィ シ ョ ンの 位 置 は、 データ フ
ローおよびリ コンフギャラブル モジ ュール と 残 り のデザ イ ン と の 通 信 方 法 に よ って 異 な り ます。まずフ ロ アプ ラ
ンなしで リ ソース 使 用 率 を 最 大 にしてコンフ ィ ギュレーシ ョ ンをインプ リ メ ン ト し、ほとんどの リ ソースが 配 置
さ れる 領 域 を 見 つけて、 その 領 域 の 近 く にすべての リ ソ ース を 含 む 大 き さ のパーテ ィ シ ョ ン を 作 成 する のが 簡 単
な 方 法 です。
• リコンフギャラブル デザイ ン コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を 構 築 する には、 最 も 困 難 な コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を
最 初 に イ ンプ リ メ ン ト し ます。
• パーシ ャル リコンフィギュレーションのコンフィギュレーション 検 証 ユーティ リティを 実 行 して、リコンフギャ
ラブル モジ ュールの イ ンプ リ メ ンテーシ ョ ン 間 の 一 貫 性 を 検 証 し ます。
• リコンフギャラブル モジ ュールに 対 する フルおよびパーシ ャル ビッ トスト リームを 生 成 します。
UltraFast エンベデッ ド デザイ ン 設 計 手 法 ガ イ ド japan.xilinx.com 103
UG1046 (v2.1) 2015 年 4 月 22 日