FPGA設計講座 PLL回路設計計術

信号周波数を変換するときに便利なPLLは,FPGAでは必ずと言ってよいほど使用される機能ブロックです.PLLの基本を解説している書籍は多いですが,FPGAで使用するときの勘どころや誤った使い方を解説した文献が少ないこともあり,PLLに関係する不具合が設計現場で多数見られます.本稿ではPLLの使い方と不具合の回避方法を解説します.

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ミニマルファブ

ミニマルファブ (minimal fab) 少量生産や短期開発といった需要を見据えて,産業技術総合研究所(産総研)は納期が2週間程度で,1個から半導体製品を生産できるミニマルファブを開発・運用しています.  東京都江東区青海にある産総研の臨海副都心センサーにてミニマルファブと少量・短期間生産について聞いてきました.

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 生成AI×FPGA!TCP/IPスタック&HTTPサーバの開発

 生成AIの急速な発展により,FPGAの設計現場にも大きな変革期が訪れており,RTL(Register Transfer Level)コードの生成,テストベンチの作成,デバッグ支援などにおいて開発効率の向上が期待できます.本稿 ではSystemVerilogによるTCP/IPオフロード・エンジンを開発します.構想から設計,実装,シミュレーショ ン,実機検証までの一連のプロセスを通じて,生成AIをFPGA設計に活用する実践的な手法を紹介します. claude code などのコーディング・エージェントでFPGAの回路生成を行います.

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 ハード・マクロCPUでサッ!TCP通信の高速化実験

 FPGAは,低遅延で処理できるという特徴を生かしてTCP通信の高速化を図れます.ただし,パケット処理の全てを回路で 行うのは難易度が高いため,プロトコル・スタックの一部の処理をオフロードすることも行われています.FPGAは新しいプロ トコルに対応しやすいということもあり,NIC(Network Interface Card)側でより多くの処理を行うスマートNICに使われま すが,比較的高価なことが多いようです.本稿では実験しやすい安価なFPGAボードを使って通信処理の構成方法を探ります.

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