富士通セミコンダクターのSoCソリューションへの挑戦

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あきひさえいさか
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1 富通セミコンダクターの SoC ソリューションへの挑戦 2014 年富通セミコンダクター株式会社システムLSIカンパニー SoC 設計センター第検証技術部井熊範

富通セミコンダクターの紹介 High Performance SoC ソリューション

Performance SoC ソリューションドキュメント光ネットワークデータセンター

DTV/ 各種ディスプレイ放送 /IP 伝送配信システム Core Technology

パラレル変換技術 (SerDes) 広帯域デジタル通信技術集積 & 短 TAT 化新

) 品位映像信号処理技術 (ISP) 品位低遅延動画符号化技術 (HEVC/H.

2 富通セミコンダクターの紹介 High Performance SoC ソリューションイメージングソリューションにより Smart 社会に貢献 High Performance SoC ソリューションドキュメント光ネットワークデータセンター動 / 産業 / 医療ディジタルスチルカメラモバイルカメラムービー / 監視カメラ DTV/ 各種ディスプレイ放送 /IP 伝送配信システム Core Technology 超速 AD/DA ((100G/400G/1T) 超低消費電 ADC 超速シリアル / パラレル変換技術 (SerDes) 広帯域デジタル通信技術集積 & 短 TAT 化新 Layout 技術低消費電化技術 (ASV/Advanced-ASV/LPC/etc.) 品位映像信号処理技術 (ISP) 品位低遅延動画符号化技術 (HEVC/H.265 Encoder) 3D 動画合成技術 (OMNIVIEW) 接近物検知技術マルチディスプレイ統合 HMI システム 1

3 プラットフォーム SoC S70 シリーズ 2

4 プラットフォーム SoC S70 シリーズ性能と省電を実現し様々なイメージングアプリケーションに最適なプラットフォームSoCソリューション S73はDual Cortex -A7 とSingle Mali を搭載省電機器向けに最適オープンフレームワークに対応した最新の安定したLinuxカーネルを提供 3

little processing delivers high-speed and low power consumption Power

5 MB86S70 の概要 Dual-core ARM Cortex- A15/A7, 2.4GHz high speed frequency ARM big.little processing delivers high-speed and low power consumption Power saving and standby while highly responsive (e.g., WOL) High-speed calculation function by quad-core GPGPU and OpenCL Multimedia Codec, 4K2K (H.264) 4

6 MB86S73 の概要 Dual-core ARM Cortex- A7, 1.2 GHz High performance calculation by single GPGPU OpenCL High speed Intra-Chip data transfer (PCIe) Power saving and standby while highly responsive (e.g., WOL/USB) Super low power consumption in Retention Mode 5

7 ARM プラットフォーム SoC ロードマッププロダクト概要 For HIGH RANGE : Cortex-A15/A7 Dual, Mali-T624(Quad core) For MIDDLE RANGE : Cortex-A15/A7 Dual, Mali-T624(Single core) For LOW RANGE : Cortex-A7 Dual, Mali-T624(Single core) お客様のアプリケーションの最適な設計手法をご提案します OpenCL を用いたソフトソリューションから ASIC のハードソリューションまで対応可能 Features Linaro Kernel BSP MB86S70 Cortex A15Dual, A7 Dual (big.litlle) GPGPU(OpenCL, OpenGL) 4K2K H fps decode DDR3 32bit x 2ch PCI-Express v8 architecture Under planning CPU GPU CPU 7 7 GPU Linaro Kernel BSP MB86S CPU GPU Linaro Kernel BSP MB86S71/S72 Under development Cortex A7 Dual GPGPU(OpenCL, OpenGL) JPEG Codec DDR3/3L 64bit x 1ch (DIMM support) PCI-Express Cortex A15Dual, A7 Dual (big.litlle) GPGPU(OpenCL, OpenGL) 4K2K H fps decode DDR3/3L/DDR4 64bit x 1ch (DIMM support) PCI-Express Years CY

8 プラットフォームソフトウェア 7

Superior UI Tools(SEGA, Unity) OS Solutions Any distributor s

9 プラットフォームソフトウェアの概要 Core software env. (LINUX & Programing env.) Fron-end Software(coming soon) Java/FireFox Solution Superior UI Tools(SEGA, Unity) OS Solutions Any distributor s solutions Quick Boot, Virtualization Technologies big.little Systm ctl. 8

10 S70 シリーズプラットフォームソフトウェアオープンソフトウェアの活用を前提としたソフトウェア構造の導入これまで組み込み機器開発におけるソフトウェア開発コストの増大 ( 例えば最新ソフトウェア技術の導入コストの増大 ) Applications Framework & Middleware OS & Drivers Hardware Platform これから良質なオープンソフトウェアの活用によるソフトウェア開発コストの低減ソフトウェア資産の継承性維持 Applications Middleware Open Framework & Middleware OS(Linux) & Drivers Hardware Platform (Platform SoC) Platform Software 9

11 S70 シリーズプラットフォームソフトウェアプラットフォームソフトウェアの構築を支援する Linux BSP を提供独自開発 Applications Framework & Middleware OS & Drivers Hardware Platform Linux BSP (big.little, LPAE, STR(Suspend To RAM), ネットワーク待機応答,,...) オープンプラットフォームソフトウェアの構築 Applications Middleware Open Framework & Middleware OS(Linux) & Drivers Hardware Platform#1 (Platform SoC#1) 展開 Platform Software Applications Middleware Open Framework & Middleware OS(Linux) & Drivers Hardware Platform#2 (Platform SoC#2) お客様の製品システムに対応したプラットフォームソフトウェアの構築サービスを提供 10

12 S73 性能 11

CPU 性能 / 消費電 2.5 Linpack [Mflops/mW] 2.20 2 1.5 1 0.5 0.98 0.77 0.29 1.67 0.

13 CPU 性能 / 消費電 2.5 Linpack [Mflops/mW] Cortex-A7 (0.8GHz) Cortex-A7 (1.2GHz) Cortex-A9 (1.0GHz) 0 Double Precision Single Precision 12

14 S70 シリーズ Java 性能 13

15 S70 シリーズへの Java アプリ流性 PC で動いていた Java アプリが MB86S70/S73 で動作 Javaベンチマーク JavaFXアプリ JVM OpenGL Windows PC Javaベンチマーク JavaFXアプリ JVM ソフトウェアプラットフォーム OpenGL Linux MB86S70/S73 評価ボード Java 環境の構築 Java アプリケーションの移植はすぐに可能 MB86S70 でノート PC と同じレベルの JavaFX 描画 14

16 プラットフォーム SoC の Java 性能測定ベンチマーク CaffeineMark 3.0 Pendragon 社の提供するクライアント向け性能の測定テスト測定対象名称ボード使する CPU S70(A15 Dual) MB86S70 評価ボード x2 S70(A7 Dual) MB86S70 評価ボード x2 ARM1176JZF-S CortexA8 TI DM

17 CaffeineMark 3.0 S70 は CortexA8 の 2.66~7.11 倍速い S73 は CortexA8 の 1.37~2.02 倍速い Score, higher is better Dual) Dual) ARM1176JZF-S Slieve Loop String Float Method 16

18 Java デモ 17

19 CPU と GPU の率 CA15#0 ratio 70.1% CA15#1 ratio 61.5% Mali-t % CA15#0 ratio 85.3% CA15#1 ratio 26.1% Mali-t % CA15#0 ratio 70.3% CA15#1 ratio 55.3% Mali-t % 18

20 S70 シリーズ GPU ソリューション 19

21 S70 シリーズの GPU ソリューション OpenCL を用いて GPGPU を利用するプログラミングが可能従来ハードウェアでのみ実現可能だった差異化処理をソフトウェアでの実現 Software solution Imaging Program CPU or GPGPU Software Algorithm Customers strong point Software Hardware solution Imaging UDL Imaging ASIC 20

540 4.224 0.635 3 Morpho dilate 0.824 1.045 0.

22 S70 シリーズ OpenCL 性能 Uit:Sec. Filter MB86S73 MB86S70 Image N o. Mali-T624 (1 core) Cortex- A15 Mali-T624 (4 core) 1 filter2d Gauss Morpho dilate Morpho encode median OpenCL Library Version:r4p0 21

23 カスタム SoC 開発ソリューション 22

Custom SoC(ASIC) PCIe or Cut Down User defined logic Custom

24 プラットフォーム SoC ベースのソリューションお客様の製品に最適なソリューションを提案します User software Platform Software product system チップセットソリューション MB86S70/73 Custom SoC(ASIC) PCIe or Cut Down User defined logic Custom SoC(ASIC) 1 チップカスタム SoC ソリューション Platform SoC + User defined logic 23

カスタム SoC の開発評価環境実績のある Platform Software Evaluation Board と

ソフトウェアの先行開発可能カスタム SoC 開発期間はフルスクラッチ開発に比べ 6~8 ヶ月短縮 ( 当社ベンチ比 )

Software Open Framework Linux Kernel from Linaro Evaluation

= Platform-SoC Base Custom SoC Platform-SoC Design High Level

25 カスタム SoC の開発評価環境実績のある Platform Software Evaluation Board と FPGA-Based Prototyping System を組み合わせた開発評価環境をご提供ハードソフトの分割検討ソフトウェアの先行開発可能カスタム SoC 開発期間はフルスクラッチ開発に比べ 6~8 ヶ月短縮 ( 当社ベンチ比 ) Algorithm for image Processing C, Software C++ OpenCL Platform Software Open Framework Linux Kernel from Linaro Evaluation Board Cortex -A7 Dual Mali T624 USB3.0, SD, etc. = Platform-SoC Base Custom SoC Platform-SoC Design High Level Synthesis セミカスタムボード PCIe HAPS-70 (Synopsys 社製 ) + RTL = User Defined Logic ~30M ゲートまで 30M ゲート以上 24

26 まとめプラットフォーム SoC 紹介 ( 概要ロードマップ性能など ) 高性能と省電力を実現し様々なイメージングアプリケーションに最適なソリューション S73 は Dual Cortex -A7 と Single Mali を搭載省電力機器向けに最適プラットフォームソフトウェア紹介プラットフォームソフトウェアの構築を支援する Linux BSP 提供 / カスタマイズサービスを提供お客様の製品システムに対応したプラットフォームソフトウェア構築サービスを提供 Java 開発環境紹介 PC で動いていた Java アプリの移植は直ぐに可能 GPU ソリューション OpenCL を用いて差異化処理をソフトウェアでの実現カスタム SoC 開発ソリューション評価開発環境を直ぐにご提供可能ハードソフトの分割検討ソフトウェアの先行開発サービスの提供可能フルスクラッチ開発に比べ 6~8 ヶ月短縮 ( 当社ベンチ比 ) 25

27 26

28 Linux は Linus Torvalds の本およびその他の国における登録商標または商標です ARM Cortex NEON 及び Mali は ARM Limited の商標ですその他のブランド名または製品名はそれぞれの所有者の所有物です 27

富士通セミコンダクターのプラットフォームSoCとJavaへの取り組み概要

富士通セミコンダクターのプラットフォームSoCとJavaへの取り組み概要 Java Day Tokyo 2014 富士通セミコンダクターのプラットフォーム SoC と Java への取り組み概要富士通セミコンダクター株式会社 2014 年 5 月 22 日目次組み込みシステム開発の課題富士通セミコンダクターのご提案 Javaを用いたアプリフレームワークまとめ本書に記載されている ARM Cortex Cortex-A15 Cortex-A7 Cortex-M3