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設計のポイント

PC搭載システムのダウンサイジング

設計内容分類FPGA
解決できる課題小型化

実現したい仕様・課題

産業用途や計測システムで、処理の一部を産業用PCやボードPCに依存していると、装置が大型・高コスト・高消費電力になりがちで、保守性や設置性にも制約が出ます。PCが担っていた処理を見直し、装置を小型・低コスト・高信頼にしたいというのが課題です。

設計のポイント

PCが担っていたリアルタイム処理やI/O制御、高速データ処理の一部をFPGA(およびソフトコアプロセッサや専用回路)へ移すことで、システム全体のダウンサイジング(小型化・低コスト化・低消費電力化)が可能になります。FPGAは並列処理とハードウェアによる確定的なタイミング制御を得意とするため、PC上のソフトウェアでは負荷が高かった信号処理・通信制御・計測処理をハードウェア化し、応答性と信頼性を高めながら、汎用PCや高性能CPUへの依存を減らせます。OSを必要とせず単体で動作する構成にできれば、起動の速さ、長期安定動作、ファンレス化などのメリットも得られ、産業機器に求められる堅牢性・省スペース性に適合します。移行にあたっては、現行システムのどの処理がボトルネック・コスト要因になっているかを切り分け、ハードウェア化すべき範囲(FPGAロジック)とソフトウェアで残す範囲(マイコン/ソフトコア)を適切に分担設計することが、効果を最大化する鍵となります。当社では、PC依存システムの構成見直しから、FPGA・組み込みボードへの置き換え設計まで一貫して対応可能です。

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補足情報

マイコンやFPGAが搭載された組み込みボードを使用してメインコントローラの機能をサブシステムに分散することができます。特にPCを使用する場合においてはコンパクト化や発熱対策に効果があります。

 

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