日本電気(NEC)は6月2日、CPUと書き換え可能な専用LSIのFPGAを広帯域な伝送路でつないだプロセッサ(密結合プロセッサ)において、CPUとFPGA間の高速通信を実現する「異デバイス共通通信方式」を開発したと発表した。
IoTにおいては、CPUとFPGAを密結合した高性能なプロセッサが検討されている。同社は、専用ハードウェアの設計スキルと長い開発期間が必要というFPGA設計の課題に対し、独自の半導体設計ツール「CyberWorkBench(CWB)」を提供している。しかし、CPU-FPGAの密結合プロセッサでは、CPUとFPGA間の通信速度が性能に大きく影響するため、プロセッサの持つ高い通信性能を引き出すために、CPU上のソフトウェアとFPGA上のハードウェアを開発する必要があった。
同社は今回、FPGAがCPU上のデータにアクセスできるという密結合プロセッサの特徴を活かした通信方式「異デバイス共通通信方式」を開発。FPGAがCPU上のデータを直接読み書きすることにより、従来FPGAを利用するときに必要であったCPU上のソフトウェアの改変が不要となった。
また、FPGAがCPU上のデータをまとめて読み込むことで、密結合プロセッサにおけるCPUとFPGA間の広帯域な伝送路を活かす技術を開発。また、処理により異なる通信データサイズおよび要求性能に柔軟に対応してデータの通信単位を調整することで、さまざまなアプリケーションに対して高速化を可能にしている。
同方式の有効性を、インテルのCPU-FPGAを密結合した試作機を用いて評価したところ、同方式とCWBを併用することで、CPU-FPGA密結合プロセッサ上でのIoTの高精度な分析処理の高速化に必要な設計時間を約1/50に短縮できたという。
