Quartus® Prime プロ・エディションのユーザーガイド: パーシャル・リコンフィグレーション

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ID 683834
日付 10/23/2024
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインの作成 2. パーシャル・リコンフィグレーション・ソリューション IP ユーザーガイド A. Quartus® Prime プロ・エディションのユーザーガイド
1. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインの作成 x
1.1. このバージョンの新機能 1.2. パーシャル・リコンフィグレーション用語 1.3. パーシャル・リコンフィグレーション・プロセス・シーケンス 1.4. 内部ホストのパーシャル・リコンフィグレーション 1.5. 外部ホストのパーシャル・リコンフィグレーション 1.6. パーシャル・リコンフィグレーション・デザイン・フロー 1.7. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインの考慮事項 1.8. 階層型パーシャル・リコンフィグレーション 1.9. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのタイミング解析 1.10. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのシミュレーション 1.11. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのデバッグ 1.12. パーシャル・リコンフィグレーション・セキュリティー ( Stratix® 10デザイン) 1.13. PRビットストリームの圧縮および暗号化 ( Arria® 10および Cyclone® 10 GXデザイン) 1.14. PRプログラミング・エラーの回避 1.15. PRデザインのバージョン互換コンパイル・データベースのエクスポート 1.16. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインの作成の改訂履歴
1.6. パーシャル・リコンフィグレーション・デザイン・フロー x
1.6.1. ステップ 1 : パーシャル・リコンフィグレーションのリソースの特定 1.6.2. ステップ2 : デザイン・パーティションの作成 1.6.3. ステップ 3 : デザインのフロアプラン 1.6.4. ステップ4 : Partial Reconfiguration Controller Intel FPGA IPの追加 1.6.5. ステップ5 : ペルソナの定義 1.6.6. ステップ6 : ペルソナのリビジョンの作成 1.6.7. ステップ7 : ベースリビジョンのコンパイルと静的領域のエクスポート 1.6.8. ステップ8 : PR実装リビジョンのセットアップ 1.6.9. ステップ9 : FPGAデバイスのプログラミング
1.6.3. ステップ 3 : デザインのフロアプラン x
1.6.3.1. フロアプラン制約の段階的適用
1.6.4. ステップ4 : Partial Reconfiguration Controller Intel FPGA IPの追加 x
1.6.4.1. Partial Reconfiguration Controller Intel FPGA IPの追加 1.6.4.2. Partial Reconfiguration Controller Arria® 10/Cyclone 10 FPGA IPの追加
1.6.7. ステップ7 : ベースリビジョンのコンパイルと静的領域のエクスポート x
1.6.7.1. PR ロジック使用率レポートの理解
1.6.9. ステップ9 : FPGAデバイスのプログラミング x
1.6.9.1. PRビットストリーム・ファイルの生成 1.6.9.2. PRビットストリーム・ファイルの生成 1.6.9.3. パーシャル・リコンフィグレーション・ビットストリームの互換性チェック 1.6.9.4. ロウ・バイナリ・プログラミング・ファイル・バイト・シーケンスの送信例 1.6.9.5. 複数の .pmsfファイルをマージして1つの .pmsfファイルを生成する ( Arria® 10および Cyclone® 10 GXデザイン)
1.7. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインの考慮事項 x
1.7.1. パーシャル・リコンフィグレーション・デザイン・ガイドライン 1.7.2. PRデザインにおけるタイミング・クロージャーのベストプラクティス 1.7.3. PRファイルの管理 1.7.4. PR領域の初期条件の評価 1.7.5. PR領域に対するラッパーロジックの作成 1.7.6. PR領域に対するフリーズロジックの作成 1.7.7. PR領域レジスターのリセット 1.7.8. PR領域でのグローバル信号の昇格 1.7.9. クロックおよびその他のグローバル配線のプランニング 1.7.10. オンチップメモリーのクロックイネーブルの実装
1.7.3. PRファイルの管理 x
1.7.3.1. 方法1 (推奨) ：各ペルソナに一意のエンティティーおよびファイル名を指定する 1.7.3.2. 方法 2: パラメーター化されたPRペルソナにQSF割り当てを設定する
1.7.8. PR領域でのグローバル信号の昇格 x
1.7.8.1. 行クロック領域境界の表示
1.7.10. オンチップメモリーのクロックイネーブルの実装 x
1.7.10.1. クロック・ゲーティング
1.8. 階層型パーシャル・リコンフィグレーション x
1.8.1. 異なるコンパイルからの親QDBファイルの使用
1.9. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのタイミング解析 x
1.9.1. 集約リビジョンでのタイミング解析の実行
1.10. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのシミュレーション x
1.10.1. パーシャル・リコンフィグレーション・シミュレーション・フロー 1.10.2. PRペルソナ置き換えのシミュレーション
1.10.2. PRペルソナ置き換えのシミュレーション x
1.10.2.1. altera_pr_persona_if モジュール 1.10.2.2. altera_pr_wrapper_mux_out モジュール 1.10.2.3. altera_pr_wrapper_mux_in モジュール
1.11. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのデバッグ x
1.11.1. Signal Tapロジック・アナライザーを使用したPRデザインのデバッグ 1.11.2. Intel Configuration Reset Release Endpoint to Debug Logic IPのインスタンス化
1.12. パーシャル・リコンフィグレーション・セキュリティー ( Stratix® 10デザイン) x
1.12.1. PRビットストリームのセキュリティー検証 ( Stratix® 10デザイン) 1.12.2. PRビットストリーム認証 ( Stratix® 10デザイン) 1.12.3. PRビットストリーム暗号化 ( Stratix® 10デザイン)
1.13. PRビットストリームの圧縮および暗号化 ( Arria® 10および Cyclone® 10 GXデザイン) x
1.13.1. 暗号化PRビットストリームの生成 (インテルArria 10または Cyclone® 10 GXデザイン) 1.13.2. ビットストリームの暗号化および圧縮のClock-to-Data比 （インテルArria 10または Cyclone® 10 GXデザイン) 1.13.3. データ圧縮の比較
1.15. PRデザインのバージョン互換コンパイル・データベースのエクスポート x
1.15.1. PRデザインのバージョン互換データベースのフロー 1.15.2. PRデザインのバージョン互換コンパイル・データベースの生成
2. パーシャル・リコンフィグレーション・ソリューション IP ユーザーガイド x
2.1. 内部および外部PRホスト・コンフィグレーション 2.2. Partial Reconfiguration Controller Intel FPGA IP 2.3. Partial Reconfiguration Controller Intel Arria® 10/Cyclone® 10 FPGA IP 2.4. Partial Reconfiguration External Configuration ControllerIntel FPGA IP 2.5. Partial Reconfiguration Region Controller Intel® FPGA IP 2.6. Avalon® Memory-Mapped Partial Reconfiguration Freeze Bridge IP 2.7. Avalon® Streaming Partial Reconfiguration Freeze Bridge IP 2.8. インテルFPGA IPの生成およびシミュレーション 2.9. Quartus® Prime プロ・エディション ユーザーガイド : パーシャル・リコンフィグレーションのアーカイブ 2.10. パーシャル・リコンフィグレーション・ソリューションIPユーザーガイド 改訂履歴
2.2. Partial Reconfiguration Controller Intel FPGA IP x
2.2.1. メモリーマップ 2.2.2. パラメーター 2.2.3. ポート 2.2.4. タイミング仕様 2.2.5. PRエラーの回復 2.2.6. セキュア・デバイス・マネージャー Firmware Error Reporting
2.2.5. PRエラーの回復 x
2.2.5.1. PR エラー回復のタイミング仕様
2.2.6. セキュア・デバイス・マネージャー Firmware Error Reporting x
2.2.6.1. SDM Firmware Error Reportingのタイミング仕様
2.3. Partial Reconfiguration Controller Intel Arria® 10/Cyclone® 10 FPGA IP x
2.3.1. エージェント・インターフェイス 2.3.2. リコンフィグレーション・シーケンス 2.3.3. 割り込みインターフェイス 2.3.4. パラメーター 2.3.5. ポート 2.3.6. タイミング仕様 2.3.7. PR制御ブロックおよびCRCブロックVerilog HDLの手動インスタンス化 2.3.8. PR制御ブロックおよびCRCブロックのVHDL手動インスタンス化 2.3.9. PR制御ブロック信号 2.3.10. インテルArria 10または Cyclone® 10 GXデザイン向け外部ホストのコンフィグレーション
2.3.4. パラメーター x
2.3.4.1. エラー検出CRCの要件
2.3.8. PR制御ブロックおよびCRCブロックのVHDL手動インスタンス化 x
2.3.8.1. PR制御ブロックおよびCRCブロックのVHDLコンポーネント宣言
2.3.9. PR制御ブロック信号 x
2.3.9.1. PR 制御ブロック信号のタイミング図
2.4. Partial Reconfiguration External Configuration ControllerIntel FPGA IP x
2.4.1. パラメーター 2.4.2. ポート 2.4.3. Partial Reconfiguration External ControllerIntel FPGA IPタイミング仕様 2.4.4. Agilex® 7、 Agilex™ 5、および Stratix® 10デザイン向け外部ホストのコンフィグレーション
2.5. Partial Reconfiguration Region Controller Intel® FPGA IP x
2.5.1. レジスター 2.5.2. パラメーター 2.5.3. ポート
2.6. Avalon® Memory-Mapped Partial Reconfiguration Freeze Bridge IP x
2.6.1. パラメーター 2.6.2. インターフェイス・ポート
2.7. Avalon® Streaming Partial Reconfiguration Freeze Bridge IP x
2.7.1. パラメーター 2.7.2. ポート
2.8. インテルFPGA IPの生成およびシミュレーション x
2.8.1. IPのパラメーターとオプションの指定 ( Quartus® Prime プロ・エディション) 2.8.2. Freeze Bridge更新スクリプトの実行 2.8.3. IPコアの生成された出力 (インテルQuartus Primeプロ・エディション) 2.8.4. Arria® 10および Cyclone® 10 GX PR制御ブロックのシミュレーション・モデル 2.8.5. PRペルソナ・シミュレーション・モデルの生成 2.8.6. セキュア・デバイス・マネージャーのパーシャル・リコンフィグレーション・シミュレーション・モデル
2.8.6. セキュア・デバイス・マネージャーのパーシャル・リコンフィグレーション・シミュレーション・モデル x
2.8.6.1. SDMの監視 2.8.6.2. 未知の出力およびペルソナのアクティベーションのシミュレーション 2.8.6.3. シミュレーションRBFに必要なワードシーケンス
1. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインの作成
2. パーシャル・リコンフィグレーション・ソリューション IP ユーザーガイド
A. Quartus® Prime プロ・エディションのユーザーガイド

2.3.4. パラメーター

Partial Reconfiguration Controller Intel Arria 10/Cyclone 10 FPGA IPでは、次のパラメーターのカスタマイズをサポートします。

表 21.  パラメーターの設定

パラメーター

値

説明
Use as partial reconfiguration internal host On|Off

コントローラーを内部ホストとして使用できるようにします。このオプションをイネーブルすると、prblock および crcblock WYSIWYGがデザインの一部として自動インスタンス化されます。コントローラーを外部ホストとして使用するには、このオプションをディスエーブルします。追加のインターフェイス信号を専用パーシャル・リコンフィグレーション・ピンに接続します。

Enable JTAG debug mode On|Off

Quartus® Prime Programmerによるコントローラーへのアクセスをイネーブルして、JTAGインターフェイスを介したパーシャル・リコンフィグレーションに使用します。

Enable Avalon-MM slave interface On|Off コントローラーの Avalon® メモリーマップド・エージェント・インターフェイスをイネーブルします。この設定がOffの場合、IPコントローラーでは、コンジット・インターフェイスをイネーブルします。
Enable interrupt interface On|Off 割り込みアサートをイネーブルし、互換性のないビットストリーム CRC_ERROR、PR_ERROR、または正常なパーシャル・リコンフィグレーションを検出します。割り込み時に PR_CSR[4:2] のステータスを照会します。PR_CSR[5] に 1 を書き込み、割り込みをクリアします。必ず Avalon® メモリーマップド・エージェント・インターフェイスと一緒に使用してください。
Enable freeze interface On|Off

コントローラーのシングルビット・フリーズ・インターフェイスをイネーブルします。このインターフェイスは、パーシャル・リコンフィグレーション動作のために、デザインの任意の領域がアクティブであるか、フリーズされているかを識別します。このインターフェイスをオフのままにして、Partial Reconfiguration Region Controller IPからフリーズ・インターフェイスを使用します。

Enable bitstream compatibility check On|Off

外部ホストからのパーシャル・リコンフィグレーション動作中のビットストリームの互換性チェックをイネーブルします。ビットストリーム互換性チェックは、内部ホストによるパーシャル・リコンフィグレーションを使用すると自動的にイネーブルになります。外部ホストによるパーシャル・リコンフィグレーションに対してこのオプションをイネーブルする場合、パーシャル・リコンフィグレーション・ビットストリームID値を指定します。
PR bitstream ID <32ビット整数>

外部ホストのパーシャル・リコンフィグレーション・ビットストリームIDの符号付き32ビット整数値を指定します。この値はコンパイラーによりターゲットのパーシャル・リコンフィグレーション・デザインにに対して生成されるパーシャル・リコンフィグレーション・ビットストリームIDと一致させてください。Assembler レポート (.asm.rpt) でターゲットのパーシャル・リコンフィグレーション・デザイン・ビットストリームIDを見つけます。

Input data width 1|8|16|32

コントローラーのデータ・コンジット・インターフェイスのサイズをビット単位で指定します。エラー検出CRCの要件 を参照してください 。

Clock-to-data ratio 1|4|8

パーシャル・リコンフィグレーション・ビットストリームのデータタイプに対応するclock-to-data比を指定します。 ビットストリーム暗号化のclock-to-data (CD) 比と圧縮の有効な組み合わせの表を参照してください。

Divide error detection frequency by 1..256

内部クロックの除算値を指定します。この値によって、エラー検出CRCの頻度が決まります。除算値は2の累乗にしてください。デバイスのドキュメントを参照して、選択したデバイスの内部クロックの周波数を確認します。エラー検出CRCの要件 を参照してください。

Enable enhanced decompression On|Off

パーシャル・リコンフィグレーション・ビットストリームの拡張解凍をイネーブルします。

注: 拡張解凍は、暗号化とは同時に使用できません。拡張解凍が使用可能なのは、Partial Reconfiguration Controller Intel Arria 10/Cyclone 10 FPGA IPのみです。
表 22.  詳細設定

パラメーター

値

説明
Auto-instantiate partial reconfiguration control block On|Off

パーシャル・リコンフィグレーション制御ブロックをコントローラーに自動的に含めます。コントローラーを内部ホストとして使用する場合は、このオプションをディスエーブルし、パーシャル・リコンフィグレーション・ブロックを他のIPコアと共有します。パーシャル・リコンフィグレーション制御ブロックを手動でインスタンス化し、関連する信号をコントローラーに接続することもできます。
Auto-instantiate CRC block On|Off コントローラー内にCRCブロックを自動的に含めます。同じPRデザインでSingle Event Upset (SEU) IPを使用する予定がない場合は、このオプションをイネーブルのままにしておきます。このオプションをディスエーブルすると、IP生成によって crc_error_pin がエクスポートされ、手動でインスタンス化した外部CRCブロックへの手動接続に使用されます。このオプションをディスエーブルして、エクスポートされた crc_error_pin をフローティングのままにしておくと、予期しない crc_error_pin が原因でPR動作が不確定になります。
Generate timing constraints file On|Off

適切なSynopsys Design Constraints (.sdc) ファイルを自動生成し、コントローラーのタイミングを制約します。タイミング制約を別のファイルで提供する場合は、このオプションをディスエーブルします。

図 57. Partial Reconfiguration Controller Intel Arria 10/Cyclone 10 FPGA IPパラメーター・エディター

セクションの内容
エラー検出CRCの要件

レベル 2 の表題