Xilinx、16nm FinFET+プロセス採用のUltraSCALE+製品群の概要を発表

さて、そのZynqの後継製品である「Zynq UltraSCALE+ MPSoC」の話である。これまでは"All Programmable SoC"などと呼ばれてきたが、この世代では「MPSoC(Multi-Processing System on Chip)」に名称が切り替わった。

内部構造はPhoto09の通りで

• Application Processorは最大1.3GHz駆動のQuad Core Cortex-A53
• Realtime Controllerは最大600MHz駆動のDual Core Cortex-R5
• GPUとしてMali-400MPも搭載
• セキュリティ機能としてTrustZoneも搭載

という、明らかに欲張りすぎとしか思えない充実振りである。実際(コストとか消費電力を無視すれば)これだけでAndroid Tabletが1個作れてしまいそうだ。また、Programmable Logicの側にはハードIPの形でH.265のCodecが搭載されているのも特徴的であり、4Kなら60fps、8Kでも15fpsでEncode/Decodeが可能である。このCodecをハードIPとしてProgrammable Logicの側に実装した理由は、多くの用途で要望が多いからとの事。例えばVideo Surveillanceなどではカメラの高解像度化が進んでおり、映像データをそのまま転送すると帯域と保管容量の両面で破綻するので、なるべく圧縮を、ということでH.264のCodecを搭載するのはすでに必須条件になっているが、4Kとかになるとそれでも容量が大きすぎるため、H.265に切り替わりつつある。従来だとこれをProgrammable Logicを使って実装していたが、ハードIP化すればProgrammable Logicの節約にもなるし、消費電力も下げられて良い事尽くめである。

また自動車あるいは産業機器などのFunctional Safetyの要件が求められるアプリケーション向けに、

• LockStep
• System Isolation
• Error Mitigation

といった機能が並んでいるのも特徴的である。ただこれを利用できるのはCortex-RコアをベースにしたReal-Time Processing周りで、流石にCortex-A53のLockstepなどはサポートしないそうだ。このSafety/Secutiry周りは、Zynq MPSoCで本格的に産業機器あるいは自動車向けのマーケットに参入することを念頭に置いたシステムに見える(Photo10)。

さて、ここから若干ながらベンチマーク結果も示された。まずは28nm世代の7シリーズFPGAとの比較(Photo11～13)。Photo11は、既存の7シリーズFPGAで動いているロジックをそのままUltraSCALE+に移植した場合で、何もしなくても絶対性能や性能/消費電力が改善するとしている。ここで、UltraSCALE+の方で(外部DRAMではなく)UltraRAMを利用するように変更すると、さらに性能の上乗せがあり(Photo12)、さらにSmartConnectまで併用すると、より一層の改善が可能になるとする(Photo13)。またZynq UltraSCALE MPSoCの方では、既存のZynq-7000と比較して、こちらも大幅に性能/消費電力比が改善できるとしている(Photo14)。

さてそのUltrascale+製品だが、今年第2四半期中にTape outし、サンプル出荷は今年第4市販期中を予定しているとの事だ。またデザインツールは今年第2四半期から一般ユーザーにも利用可能になるとしている。

ところでKintex/Virtexに加えZynqもUltraSCALEに移行が済んだが、Artixは? と尋ねたところ、Artixのみ異なったマーケットを志向しており、ここでは価格が重視されるので、今のところUltraSCALEに移行する予定は無いとの事だった。

最後に、併せて公開されたProduct TableをPhoto16～19に示しておきたい。