図1　ARMコアとデュアルDSPコアSHARC+を集積したAnalog Devices のSoC　真ん中にある�j(lu┛)きなBGAパッケージのIC（19mm角）

今�vのSHARC+プロセッサは、DSPプロセッサというよりも、ARM Cortex-A5コアを�U(ku┛)御��プロセッサとして使い、デュアルDSPコアを�@��の演�Q�_(d│)（級数�t開の積和乗�Q�_(d│)）として使うSoCである(図2)。��来ならDSPで処理していたようなFFT（高�]フーリエ変換）/逆FFT演�Qと、デジタルフィルタ（FIRおよびIIRフィルタ、モータ�U(ku┛)御��SINCフィルタ）、さらにモータ�U(ku┛)御に使う高調�S解析エンジンを専��のハードウエア�v路で実現、集積した。これらの専��アクセラレータの信��(gu┤)処理を�]めるためにDMA（Direct Memory Access）も集積した。加えて、A-D/D-Aコンバータに使う��(r┫n)同期型サンプルレートコンバータ、セキュリティを高める暗��(gu┤)化エンジンも集積した。周辺機�_(d│)とつなげるためのI/OとしてPCIeやGigabitイーサーネット、USB2.0などのインターフェースも満載した。

図2　ARM Cortex-A5コアと2個のSHARC+コアなどを集積したADSP-SC589　529ピン、19mm角パッケージに封�Vされている　出�Z：Analog Devices

ビデオや音�mのコーデックなどに使うFFT演�Qを専��のハードウエア�v路で実現したため、��(r┫n)常に高�]になり、1024点の複素FFT演�Qを行う場合、わずか5µsと�]く、今�v開発されたDSPのSHARC+と比べ、スピードは5倍、電��効率は10倍にもなったとしている。SHARC+の性�Δ�5.4GFLOPS、1.8GMACSだが、専��のFFT/逆FFTアクセラレータの性�Δ蓮∈能j(lu┛)18GFLOPSだとしている。プロセスには40nmCMOSを�W(w┌ng)��。

�U(ku┛)御��プロセッサとしてCortex-A5を��(li│n)んだのは、マイコン向けのCortex-M、リアルタイム�U(ku┛)御向けのCortex-Rシリーズと比べて、DSP�U(ku┛)御としての性�Δ函�2W未満の消�J電��、コストとのバランスが良いからだとしている。Cortex-A5は浮動小数点演�Qもサポートしており、DSPの�U(ku┛)御にも向く。さらにサム・ネイルを作るというような軽い演�Qにも使える。ARMのコアを使う以�屐�CPU周辺のバスにはARMが提案したAXIバスを採��している。さらに高�]性�Δ板秕嫡J電��を両立させるため、キャッシュメモリの容量を�\やし、SHARC+コア当たりL1キャッシュを640Kバイト（パリティチェック��き）とし、もう�kつのDSPコアとの共�~メモリとしてのL2キャッシュを256Kバイト（ECC��き）とした。ARMコア、SHARC+コアとも最�j(lu┛)クロック周�S数は450MHzで、消�J電��の�菘世�らこれ以�峭��]性は��要ないと判��した。

演�Qだけではなく、�Z載オーディオや�噞��モータ�~動の�U(ku┛)御などに外�陲離魯奪�ーなどからの侵入を防ぐためにセキュリティを確保した。まず、セキュリティキーをOTP（One-time Programmable）メモリでプログラムできるようにした。��にセキュアブートをかける場合に��くなることがあるため、OTPでユーザのソフトを守りながら、��動を�]められる。暗��(gu┤)化にはAES128、256、DES/3DESなどのアルゴリズムや、SHA-1とSHA-2のHASH関数などを��いた。

この新����SoC、ADSP-SC58xの開発ツールも提供する(図3)。実績のあるEclipse統合開発環境（IDE）をベースにしたツール「CrossCore Embedded Studio」によって、ARMとSHARC+をシームレスに統合している。ここでは、IDEとデバッガー、C/C++コンパイラ、アセンブラやリンカーなどを搭載している。また、LinuxやリアルタイムOSのμCをサポートし、さらにマルチコアを最�j(lu┛)3コア同時にプログラムできる。ARMコアと二つのSHARC+コアを3つの「プロジェクト」として管理する。ハードウエアの開発キット(図4)も提供する。

図3　ADSP-SC58xシリーズ向けの統合開発環境　出�Z：Analog Devices

図4　ADSP-SC58xのハードウエア開発ツールEZ-KIT LITE(�}�i)と、JTAGエミュレータICE-1000(後ろ��)

オーディオプロセッサとして使う例では、12チャンネルのD-Aコンバータと8チャンネルのコーデックを外��けし、さらにパワーアンプを20個�~動し20��のスピーカから音を出し、複数個のマイクなどを使う�Z載アンプの例を��(j┤)している。�Z載��では音�m入��のためのノイズキャンセラ��にマイクも複数��要になる。DSPはオーディオ信��(gu┤)のミキシングや、プリ/ポスト処理に使う場合もある。

また、�H軸モータ�~動にも使う。SHARC+に�v転�U(ku┛)御��のアルゴリズムをプログラムし、アイソレーションを介して�~動�v路を動かし、さらにパワーMOSFETやIGBTなどのトランジスタを�~動しモータの�v転を�U(ku┛)御する。このSoCはDSPが2個入っているので、2軸�U(ku┛)御までだが、このDSPを並�`に接��して�H数のモータを�~動できる。つまり拡張性がある。

今�vの����シリーズでは、ADSP-SC58xの他に、ARMコアを内�鼎靴覆�ADSP-2158xシリーズもサンプル出荷している。これらの量��は2016�Q中ごろの予定。ADIは今後もさらに最適化されたシステムレベルの性�Δ肇灰好箸�?y┐n)△┐拭�ADSP-SC5x/215xシリーズを提供するため、現在設��中である。