ザイリンクスの16nm世代プログラマブルSoC、消費電力5W以下を実現：オートモーティブワールド2016

ザイリンクスは、「オートモーティブワールド2016」において、16nmプロセスを適用した最新のプログラマブルSoC「Zynq UltraScale＋ MPSoC」の動作デモを披露。4コアの「Cortex-A53」やFPGAブロックなどを動作させても、車載情報機器のSoCに求められる5W以下の消費電力になることを示した。

[朴尚洙，MONOist]

　ザイリンクスは、「オートモーティブワールド2016」（2016年1月13〜15日、東京ビッグサイト）内の「第8回国際カーエレクトロニクス技術展」において、16nmプロセスを適用した最新のプログラマブルSoC「Zynq UltraScale＋ MPSoC」の動作デモを披露した。

　プログラマブルSoCとは、ハードウェアマクロのプロセッサとプログラマブルなFPGAブロックを1ダイに集積したICである。ザイリンクスは、28nmプロセス世代から初のプログラマブルSoCとなる「Zynq」を市場投入。車載用途では日米欧の自動車メーカーのカメラを用いたADAS（先進運転支援システム）などに採用されている。

　16nmプロセスを用いたZynq UltraScale＋ MPSoCでは、28nmプロセスのZynqよりも大幅な高機能化を実現している。プロセッサは、ARMの「Cortex-A9」2コアから「Cortex-A53」4コア＋「Coretx-R5」2コアになった。従来のZynqにはなかったGPUも、ARMの「Mali-400」が追加されている。FPGAブロックは、従来のZynqがローエンドFPGAの「Artix」がベースになっていたが、Zynq UltraScale＋ MPSoCはハイエンドFPGAの「Virtex」ベースになった。

　Zynq UltraScale＋ MPSoCは、既に一部顧客への試作サンプル供給を始めている。自動車メーカーやティア1サプライヤにも供給しており、2017年第3四半期の車載グレード品の量産に向けた評価が行われている段階である。

　展示ブースの動作デモで使用したのは、最もFPGAブロックの規模が大きい「ZU9」という品種になる。サンプル供給しているのもこのZU9だ。動作デモでは、最も消費電力が大きくなるCortex-A53の使用率が100％近くになる処理を4コアそれぞれで行いながら、2つのコアをデュアルロックステップ構成で使用しているCortex-R5では注入したエラーパケットの検出／修正を実施し、併せてFPGAブロックとGPUも動作させた。

ザイリンクスの「Zynq UltraScale＋ MPSoC」の動作デモ。ノートPCの右側にあるのが評価ボードで、右側のディスプレイに「Cortex-A53」4コアなどの動作状態が、左側のディスプレイに「Mali-400」によるグラフィックス処理の結果が表示されている。ノートPCのディスプレイには、Cortex-A53、Cortex-R5、FPGAブロックの消費電力が表示されている。4コアのCortex-A53で2.23W、2コアのCortex-R5で0.45W、FPGAブロックで1.66W、合計は4.34Wだ（クリックで拡大）

「Zynq UltraScale＋ MPSoC」の評価ボードの構成（クリックで拡大） 出典：ザイリンクス

　この動作デモにおける、Zynq UltraScale＋ MPSoCの消費電力は総計で5W以下に収まっていた。カーナビゲーションシステムをはじめとする車載情報機器のSoCは、消費電力で5W以下であることが求められるが、Zynq UltraScale＋ MPSoCもその枠内に収まっていることになる。「高度な情報処理が求められる自動運転システムのSoCは、消費電力が5W以下ではなく10〜15Wでもよくなるという意見がある。しかし、Zynq UltraScale＋ MPSoCは、高度な情報処理を可能とする機能を搭載しながら、消費電力は従来の要求である5W以下を満足できている」（ザイリンクスの説明員）という。