米国 Efinix 社製 FPGAスタータキット“ Xyloni ”入門

第1回　開発ツールのセットアップと LED 点滅回路の RTL 論理設計

1万円の正統派FPGAスタータキットでFPGA開発を始めよう


図1　米国の正統派FPGAメーカ Efinix 社の1万円スタータキット Xyloniで論理回路設計を始めよう．詳細はCoreStaff ONLINE

これまでの FPGA は，米 Intel 社（旧・米 Altera 社）と米 AMD 社（旧・英 Xilinx 社）の大手 2 社が有名でした．

大規模 FPGA から低コスト FPGA までの幅広い製品を展開しています．こうした中，2012 年に新たな FPGAメーカが誕生しました．それが米 Efinix 社です．

Efinix 社の汎用 FPGA 製品は，現在2シリーズ展開されており，モバイルや IoT 向けの小～中規模な Trion FPGA シリーズと，機械学習を含む高度なコンピューティング向けの中規模～大規模な Titanium FPGA シリーズがあります．

いずれも独自の Quantum ファブリック技術により，従来の FPGA 製品よりも，電力・性能・面積で大幅な改善を図っているようです．

Efinix 社は，最近幅広く使われるようになったオープンソース命令セットの RISC-V を開発プラットフォームとして精力的に整備しており，無償でカスタマイズ可能なマイコンやプロセサを FPGA 上で容易に実現できます．

Efinix 社はこうしたアクティビティも楽しみな FPGA メーカだといえるでしょう．

Efinix 社は，自社の FPGA ブロックをIP コア（Intellectual Property Core：回路部品）として SoC ベンダに供給するビジネスも展開しています．

SoC に，ハードで固定化した機能だけでなく，FPGA によるフレキシビリティも搭載することができ，応用の幅を従来以上に拡大できることになります．

ここで特徴的なのが，Efinix 社は，他社とは異なり，製造するファウンドリのプロセスをカスタマイズすることなく標準 CMOS プロセスを使っている点です．

FPGA ブロックが他のファウンドリのプロセスへの移植が容易と考えられるので，SoC 設計者にとってファウンドリが固定されない点もメリットになっていくでしょう．

Efinix 社にとっても，コストメリットがある生産工場に移りゆくことができると思われます．

ちなみに，半導体不足だった折，Efinix 社の製品は，ファウンドリのカスタム工程を使わずに済んだので，生産が滞ることがなかったそうです．

その FPGA で最も重要な要素が開発環境です．Efinix 社は FPGA の論理設計用の統合化開発環境 Efinity IDE を無償で提供しています．

また FPGA に RISC-V コアを搭載した場合のソフトウェア統合開発環境 Efinity RISC-V Embedded Software IDE も無償提供しています．

本稿では，Efinix 社のコンパクトな Trion FPGA を搭載した超小型ボード Xyloni を使って，開発環境のインストールの方法を解説します．

出身地：京都市左京区
仕事：1986年，日立製作所に入社し，SHマイコンの開発に従事．以降，ルネサステクノロジ，ベンチャー企業，大手半導体メーカにて，画像処理用SoCや各種マイコンおよび関連半導体デバイスの開発を統括．現在もマイコン製品設計に取り組んでいる．
趣味：1978年からマイコン・FPGA・GPUと戯れ
執筆活動：2000年からマイコンを絡めた雑誌記事と書籍を執筆