小型で低コストと低消費電力を達成、量産用途向けミッドレンジFPGA：ラティスセミコンダクター ECP5ファミリ（2/2 ページ）

[馬本隆綱，EDN Japan]

消費電力、集積度

　2つ目が消費電力の低減である。SERDESを含むブロックごとのスタンバイモード動作などにより、待機時のスタティック電力を最小64mWに抑えた。動作電圧も従来製品の1.2Vから1.1Vに下げた。これらの改善によって、消費電力は競合の同等性能品に比べて30％の削減が可能になったという。さらに、シングルチャネルの3.25Gビット/秒SERDESで0.25W以下、クアッドチャネルSERDESで0.5W以下と、業界最小レベルの消費電力を達成している。消費電力を小さくできたことで、熱的制約の大きな高密度実装などを可能とした。

　3つ目は、機能当たりの集積度を高めたことだ。LUT数が8万5000のECP5ファミリ製品は、チップのダイサイズが7.0×6.6mmと小さく、Cu（銅）ピラーフリップチップ技術と組み合わせることで、外形寸法が最小10mm角のパッケージに収めることができた。小型化を実現したことで、プリント基板の幅が11mmと狭いスマートSFP（Small Form-factor Pluggable）トランシーバへも、OAM（Operation and Maintenance）機能を集約することが可能になるという。同社によれば、競合の同等性能品に比べて、機能当たりの集積規模は最大2倍となる。

　ECP5ファミリの主な用途として同社は、小型基地局（スモールセル）や監視カメラなどを挙げた。スモールセル用途では、デジタルフロントエンド（DFE）のASIC/ASSPやアナログフロントエンド（AFE）ICなどとのインタフェース機能や、データパスブリッジ機能を実現することが可能だ。監視カメラ用途では、MIPI CSI-2などさまざまなイメージセンサーとのインタフェースなどに対応することができる。今回、ECP5ファミリに実装できる独自アーキテクチャの32/8ビットソフトウェアマイコン「MICO」を、IPとして用意していることも明らかにした。

左がスモールセル基地局、右は監視カメラへの応用事例 （クリックで拡大） 出典：ラティスセミコンダクター

　なお、ECP5ファミリは近く出荷を開始し、2014年8月より本格量産に入る予定だ。ECP5ファミリに対応した設計用ソフトウェアツール「Lattice Diamond ver3.2α版」の供給も同時に始める。