GXシリーズの特徴は、低コストでありながら通信速度が3.125ギガビット/秒（Gbps）のトランシーバを搭載している点である。最大15万個のロジックエレメント、最大6.5MビットのRAM、最大360個の乗算器（18×18換算）に加え、トランシーバを最大8個内蔵する。アルテラはトランシーバを搭載したFPGAを数ファミリ発表しているが、Cycloneではトランシーバ搭載品は初めてとなる。ただし、ほかのファミリに搭載されているトランシーバは通信速度も速く、コストが割高になる可能性がある。そこで、低コストをうたうCycloneファミリ向けに、新たにトランシーバを開発して採用した。その設計上のポイントとして、米Altera社でプロダクト＆コーポレート・マーケティングのバイスプレジデントを務めるVince Hu氏（写真1）は、「サポートするプロトコルを必要なものだけに絞り込んだことと、PLL（Phase Locked Loop）の数を削減したこと、プリエンファシス/イコライザ機能を削除したこと」を挙げた。特にPLLについては、「Cyclone IIIには、PLLを6個搭載しており、それが大きな面積を占めていた。GXシリーズではそれを2個に減らしている。これによってチップサイズを縮小することができ、低コスト化につながった」と述べている。

　サポートするプロトコルは、PCI Express（PCIe）、ギガビットイーサーネット（GbE）、CPRI（Common Public Radio Interface）、シリアルRapidIO、DisplayPort、SATA（Serial Advanced Technology Attachment）など。特に、PCIeについては、前世代の「Cyclone III」ではサポートしていなかったものである。

　用途の1つとして考えられるブリッジ機能（インターフェースを変換する機能）も、Cyclone IIIに比べて低消費電力で実現することができる。例えば、PCIeからGbEへの変換を1.5W未満で行えるという。電源電圧は1.2Vで、Cyclone IIIと変わらない。パッケージについてもコスト削減のために、ワイヤーボンディング構造を採用した。外形寸法は、最小のもので11mm×11mm、ピッチは0.5mmとなっている。

　一方のEシリーズは、低消費電力であることが最大の特徴となっている。60nmプロセスを採用して電源電圧を1.0Vに下げたことで、Cyclone IIIに比べて消費電力を最大25％削減した。ただし、電源電圧を低くしている分だけ性能は少し下がってしまう。この点について、Hu氏は、「もともと性能の面で余裕を持たせていたので、多少性能が下がったとしても、競合他社品に比べて何ら遜色のない製品を提供できている。顧客には、性能重視の場合はCyclone IIIを、消費電力重視の場合にはEシリーズを勧めている」と説明する。Eシリーズは、最大11万4000個のロジックエレメント、最大3.9MビットのRAM、最大266個の乗算器（18×18換算）を搭載している。パッケージは、GXシリーズと同様にワイヤーボンディングタイプ。外形寸法は、最小のもので22mm×22mm、ピッチは0.5mmである。

　開発ツールとしては、既存の「Quartus II 開発ソフトウェア v9.1」により、GXシリーズの一部をサポートできるようになっている。GUI（Graphical User Interface）によってプロトコルを設定できるなど、設計を容易にする工夫を付け加えたという。なお、Cyclone IVの全品種を網羅する開発ツールとしては、「Quartus II v9.1 SP1」を用意する予定だ。

（村尾 麻悠子）