Efinix FPGA Ti60F225 Evaluation Kit
FPGA Ti60F225評価キットを動かしてみた
Efinix FPGA Ti60F225評価キットについて学べる
この記事では、Efinix FPGA Ti60F225評価キットを使用する際の実際の手順について紹介します。
Efinixの評価ボードについてご興味のある方は、レスターまでお問い合わせください。
目次
概要
Efinix FPGA Ti60F225評価キットについて
Efinix社ではFPGAの評価キットを用意しており評価キットがあれば、すぐにFPGAの評価を開始できます。
今回は、Titanium FPGAであるTi60F225評価キットを実際に動作させてみようと思います。
Ti60F225評価キットのパッケージは上の写真に示す通りとなっています。
Ti60F225評価キットの同梱内容は上図のようになっています。
Ti60F225を搭載した基板の他Raspberry Piカメラ、ミニディスプレイとそれらを接続するためのインターフェース基板が同梱されています。
デモンストレーションデザインブロック図
上図はデモンストレーションデザインのブロック図です。MIPI CSI RXにRaspberry Pi Cameraを接続、MIPI DSI TXにDisplayを接続。Camera画像を映し出すほか、Sapphire SOCも実装しています。
構成の概略は以下の通りです。
- MIPI CSI RX - 1Gbps - Raspberry Pi Cameraに接続
- MIPI DSI TX - 1Gbps - Mini DSI Display (Smart Phoneサイズのディスプレイ）接続
- USB 3.0 - UVC Webcam (Camera映像をPCに表示）
- Sapphire SOC - RISC V CPU搭載
- Hyper RAM, SPI Flashアクセス
セル使用率 – 70.1% (42643 / 60800)
RAM使用率 – 91.8% (235 / 256)
FPGA内 最高動作周波数 – 360.360MHz (RAM block)
準備
Efinix社では評価キットの他にデモンストレーションデザインも用意されています。従って評価キットを入手すれば、すぐにFPGAを動作させることが可能です。 今回は、そのうち’Ti60F225 Development Kit Design’を動作させます。
- デモデザインをダウンロードする 下記のEfinixサポートページからデモンストレーションデザインをダウンロードします。
https://www.efinixinc.com/support/ed/ti60f225-demo-design.php
同ページにはデザインの他、評価キットのユーザーガイドもダウンロード可能でありチュートリアルビデオも用意されているため、ケーブルの接続方法も参照できます。 - ダウンロードしたデザインを解凍 ダウンロードしたデザインを任意のフォルダに解凍します。Bit streamファイルも同梱されているのでコンパイルなしに動作確認が可能です。
プログラム（コンフィギュレーション）
Efinity起動
評価キットにデモンストレーションをプログラムします。まずEfinityを起動します。
上図がEfinityの起動画面となります。Efinityを起動したら’File’ -> ‘Open Project’を選択しデモンストレーションデザインを選択します。
先ほどデザインを解凍したフォルダの’ ti60f225_oob.xml’を選択するとサンプルデザインのプロジェクトを開きます。
次にTi60F225評価ボードを準備します。下図の評価ボードにACアダプタを接続。
赤枠で囲んだUSBコネクタとPCを接続し、ボードの電源をONします。
Programmer起動
次にProgrammerを起動します。
上図のProgrammerアイコンをクリックし、Programmerを起動します。
Programmerを起動すると下図のような画面が現れます。USB Targetの項目に’Titanium Ti60F225 development kit’が表示されていることを確認します（赤枠）。
次にbitstream fileを選択します（緑枠）。
サンプルデザインのルートディレクトリの ’ti60f225_oob.hex’を選択、Programming modeはSPI Activeとします（青枠）。
準備が整ったらProgramボタン（黒枠）をクリックしProgramを開始します。 
Sapphire SOCのファームウエアをProgram
次に、Sapphire SOCのファームウエアをProgramします。
サンプルデザインのディレクトリを基準に ‘\embedded_sw\bin\EFX_HEX_ti60f225_oob.hex’をBit Stream Fileとして選択します。Starting Flash Address（茶枠）は ‘0x380000’へ設定しなおしProgramを行ないます。
これで、サンプルデザインを動作させる準備ができましたので各ボードを接続し、動作させます。 サポートのサンプルデザインページにチュートリアルビデオがありますので、そのビデオを参照し、各ボードを接続します。
https://www.efinixinc.com/support/ed/ti60f225-demo-design.php
3分50秒あたりから各ボードの接続方法が説明されるので、その説明に従い接続します。またジャンパの設定に関しても説明に従い設定します。
各ボードの接続、ジャンパ設定が済んだら、評価キットを起動させます。
実際に評価キットを動かしてみた様子が上に示す写真になります。Raspberry Cameraで撮影した映像をMini DisplayとPCに表示しています（撮像の解像度は1080p）。
セル使用率が70%を超えるデザインでMIPI, Sapphire SOCも実装されていますがFPGAは、ほとんど熱くなりません。Efinix FPGAのセールスポイントである、消費電力の少なさを実感できます。
以上、ご紹介した通り評価キットを入手すれば、すぐに簡単にEfinix FPGAを動作させ確認することができます。
Efinix FPGA、評価キットに興味がありましたらレスターまでお問い合わせください。
EFINIX
FPGA
Efinixは、2012年にアメリカで設立されたFPGAスタートアップで、今までにはない革新的なQuantum™テクノロジーにより従来のFPGAよりも、4倍のPPA(パワー・パフォーマンス・エリア)を実現しました。
Trion FPGAは、この技術により他社FPGAと同性能にもかかわらず、低消費、最適な価格で量産出荷中です。さらに高性能化、高集積化を実現したTitanium FPGAは2021年より出荷予定です。