ページの本文へ

Hitachi

日立産業制御ソリューションズ

FPGA設計・開発サービス


FPGA開発について、お困りごとはありませんか?

• エッジAIデバイス開発で、FPGAを使い短期間で柔軟性、拡張性のある開発をしたい。
• マイコンやFPGAのEOLにあたり、最新のFPGAに置換えの対応方法を検討して欲しい。
• CPU内蔵のFPGAで柔軟性のあるシステムを構築したい。
• 機能安全規格適合を効率的、確実に進めたい。

当社の「FPGA設計・開発サービス」は、映像処理製品開発で培った実績と、 車載機器や、医療機器、産業機器の開発経験を生かし、お客さまのさまざまな課題を解決、支援します。また、FPGA開発・販売ベンダーとの連携を強化し、 多様なお客さまのニーズと、日々進化する技術に追随したサービスを提供します。

トピックス

2022年5月18日
サービス内容を更新NEW:最新
4.サービス内容紹介、EOLデバイス対応(置換えサービス)を更新しました。
2022年1月7日
ホームページリニューアル
本ページを更新しました。

1.概要

当社は、エッジAIからCPU内蔵FPGA(以下SoC)の活用、機能安全対応など、増加する新たな要求に対して、経験豊富なメンバーがFPGAベンダーとのパートナーシップを活用し、 迅速に対応するFPGA設計・開発サービスを提供しています。また、ハードからソフト、試作から量産サポートまで、幅広い開発領域での対応が可能です。 当社は、FPGAの創生期から、放送・計測業界、民生・業務用カメラのFPGA開発に携わってきました。プログラマブルなハードウェアであるFPGAはAIなどの高負荷演算処理でGPUに比べて低電力であり、 回路情報の暗号化も可能でありセキュリティ面でも有効です。豊富な経験と技術で、お客さまの組込み製品開発におけるお困りごとを解決いたします。

FPGA開発のターゲットイメージ

お客さまに適した解決策をご提案、課題を解決します

FPGA設計受託

組込み機器 開発受託

FPGA設計

  • コンサルティング
  • アーキテクチャ開発、実装設計
  • 量産サポート
  • 最新FPGA/IPコア 使いこなし
  • 機能安全規格対応
  • MBSE/MBD活用
  • マイコン置換え

ワンストップ開発

  • 回路/機構/ソフトウェア/FPGA設計、コンサルから量産サポートまで、まるごと『ワンストップ』で支援します

試作機・治具開発

  • 製品開発で必要な試作機・治具開発にも対応可能

組込み機器 開発

  • 回路設計、機構設計、ソフト設計
  • 放熱解析、ノイズ対策
  • MBSE/MBD活用
  • SoCおよびFPGA
    (アプリ、ドライバ、基板)開発
  • 機能安全規格対応
  • 新規開発からEOL対応まで対応可能

各FPGAベンダーとのパートナーシップ

20年以上の経験・開発実績

2.特長

パートナーシップ

@ 最新技術による高品質・短期開発の実現

  • 自社の技術力と経験、FPGA主要ベンダーのサポート、最新情報により、お客さまに適した解決策の提案や、最新FPGA/IPコアの使いこなし、高品質、短期間開発を支援します。

 SoC対応

A デバイス置換え、SoCの「使いこなし」を支援

  • EOLや入手困難なデバイスの置換え、それに伴う基板改変をサポートします。
  • SoCに対応できる、経験豊富なハードウェアとソフトウェアのエンジニアが在籍しており、OS(Linux)のポーティングからソフト開発もサポート可能です。

機能安全やMBSE・MBDの活用

B 機能安全規格に対応したFPGA開発を支援

  • 自動車分野の開発で蓄積したノウハウや技術で、機能安全、ISO 26262などの安全規格対応、複雑化・大規模化していく開発システムに対応するMBSE*2、制御の検証にシミュレーション機能を活用するMBD*3を活用し、開発の効率化、品質向上を実現します。

*2 MBSE:Model-based Systems Engineering
*3 MBD:モデルベース開発

3.パートナー体制

お客さまのニーズに合わせて、各製品の強みを最大限に生かした提案をします

「FPGAは試作用」の時代は終わり、飛躍的な性能向上とコスト低減など目覚ましい進化が進んでおり、 積極的な活用が進んでいます。お客さまに適した解決策や、最新のデバイス、開発環境、試作評価環境をご提供するために、FPGAベンダー各社とパートナーシップを強固にし、 お客さまのニーズに合わせた技術・サービスを提供します。

FPGAベンダーとのパートナーシップ

4.サービス内容紹介

① EOLデバイス対応(置換えサービス)

状況に応じて複数の置換えパターンに柔軟に対応
FPGAを実装する基板の改版も対応可能

FPGAは、マイコンの機能を実装可能で、EOLとなるマイコンの置換えや、周辺機能をFPGAに集約し、高性能化や小型化および低消費電力化を図ることができます。また、入手困難なデバイス(FPGAを含む)の別のFPGAへの置換えも対応可能です。
さらにFPGA単体のみでなく、基板レベルで上記課題に関する改版のコンサルからエンジニアリングまで、幅広く対応いたします。
ルネサス エレクトロニクス株式会社のマイコンについてはFPGAへの置換えの実績があり、お客さまのソフト資産を流用するサポートをいたします。

デバイス置換えサービスメニュー

デバイス置換え作業 基板改版作業

デバイス置換えパターン

(1) デバイス置換え

EOLとなるFPGAの最新デバイスへの置換え

EOLとなるFPGAの最新デバイスへの置換え

(2) 1チップ化

複数のマイコン、FPGAをSoCに集約

1チップ化

(3)マイコンのFPGA置換え

ルネサス エレクトロニクス株式会社のIPコアを活用し、EOLマイコンの置換えをサポート

マイコンの置換えをサポート

対応IPコア

プロセッサIPコア
H8S16bit CISC
SH-2A32bit RISC
SH2-DSP32bit RISC
SH3-DSP32bit RISC
SH-4A32bit RISC
SH-432bit RISC
周辺IPコア
メモリIP
デジタルIP
インターフェイスIP
アナログIP

*その他、豊富な周辺IPコアにも対応

デバイス置換え事例

No. 分野 アプリケーション 置換パターン 備考
1 インフラ 映像/音声出力制御 FPGA置換え 入手性改善のためのFPGA置換え
(Xilinx⇒Xilinx)
2 インフラ センサ制御 FPGA置換え 入手性改善のためのFPGA置換え
(Xilinx⇒Xilinx)
3 家電 音声信号処理(5コード) FPGA置換え 入手性改善のためのFPGA置換え
(Xilinx⇒Lattice)
4 医療 カメラ 1チップ化 SoCを採用によるFPGAとマイコンの1チップ化 (Intel)
5 放送 測定器 FPGA置換え 入手性改善のためのFPGA置換え
(Xilinx⇒Xilinx)
6 インフラ 画像伝送 FPGA化 汎用ICのFPGA化による機能拡張(Efinix)
7 産業 検査装置 FPGA化 汎用メモリと周辺回路をFPGAで代用した入手性改善(Xilinx)

② SoCソリューション対応

お客さまの要求に合ったソリューションを各社SoCで提案

FPGA技術をコアとし、当社の強みとなる組込みソフト設計およびIPコア活用の技術を生かし、SoCによる、さまざまなソリューションを提案します。
 ・ハードウェア記述言語 HDL(Hardware Description Language)でのカスタムロジックの開発、当社画像処理IPコアのご提供
 ・使いこなしが難しい海外ベンダー提供のIPコアについても豊富な経験でサポート
 ・ソフトウェア開発においても、Linuxのポーティングからアプリケーション開発までサポート可能
さらに、お客さまのアルゴリズムを、高速なハードウェア処理と柔軟なソフトウェア処理に切り分け、最適な形でのご提案・開発・システム構築を行うことも可能です。

SoCソリューション対応

SoCソリューション対応事例

課題:

車載機器の画像処理をリアルタイムに上位システムと連携するシステムを小型で低コスト、柔軟性あるシステムで実現したい。

解決策:

SoCを活用し、高速処理が必要な画像解析ロジックをFPGA内に複数構築。解析結果の判断および、 上位システムへの伝達をARMコアのアプリケーションで実行することにより、1チップで、高速画像処理と上位システム連携のリアルタイム対応を可能とした。

効果:

書換え可能なFPGAとすることで、基板を書換えることなく機能変更が可能となり、小型化も実現。 また、解析結果の判断と上位システムとの通信をLinuxベースのアプリケーションとすることで、柔軟で拡張性のあるシステムを構築しトータルコストの削減ができた。

SoCソリューション開発事例

SoC活用により、マイコン集約による装置の小型化と
開発の柔軟性、拡張性向上によるコストダウンを実現

③ 機能安全対応

豊富な経験と実績で機能安全設計をサポート

開発プロジェクトに機能安全エンジニアが参画し、製品計画に合わせたご提案、トータルサポートが可能です。

豊富な経験と実績で機能安全設計をサポート

5.映像処理の開発実績

複雑な画像処理により見えづらい画像の鮮明化や、複数のカメラ映像を合成して高い位置から見下ろしたような映像を作り出す、ふかん映像化など、映像処理技術とFPGA開発技術を組み合わせたソリューションの事例です。

映像処理ソリューション

6.FPGA開発実績

多数の開発実績があります。

No. 分野 装置・技術名称 特徴
1. 医療 血管可視化装置 皮膚深層部の血管を視認化(コントラスト最適化補正、特殊画像フィルタ)
2. DNA検査装置 民生用技術活用によるコストダウン(FPGA内CPU、カメラ信号処理、自動露出(AE)自動合焦(AF))
3. コンシューマ ジェスチャ インタラクティブプロジェクタ(指・ペンのリアルタイム認識処理、内蔵CPU、ファームウェア)
4. 監視 交通監視カメラ 海外向け交通監視カメラ(ワイドダイナミックレンジ回路搭載カメラ信号処理(ISP)回路)
5. RGBWカメラ 特殊センサ利用の高視認・高感度監視カメラ(多色処理(RGBW)カメラ信号処理(ISP)回路)
6. 車載 画像伝送システム Chip2Chip(デバイス間の高速通信方式)機能を利用したCPU間の画像伝送評価装置
7. 4K高速画像処理 視差画像処理(ステレオ画像処理、高速カメラIF接続、各種フィルタ、小型化)、オートキャリブレーションアルゴリズム
8. SVM(サラウンドビューモニター) 特殊車両向けSVMシステム
9. Al DeepLearning ABCアルゴリズム、DeepLearningエンジン実装
エッジ標準プラットフォーム
10. その他
(分野共通)
リコンフィグ・高位合成実装 メモリ型リコンフィグ実装、高位合成ツールによる実装
11. コンサルティング デザインガイド デザインガイド作成支援、SoCソリューション仕様システムの立ち上げコンサル
略号 暗号規格調査からシステムコンサル
12. EOL対応 制御装置全般 マイコンIPコアを含む既存回路(デジタル・アナログ)のFPGA実装、ペリファラル機能のFPGA実装
H8Sマイコンなどのルネサス製IPコアのFPGA実装
13. モーター制御 多軸制御・同期、マルチモータのシーケンス制御
14. 高速通信 USB
15. 画像処理 イメージセンサ入力から画像処理までARM内蔵FPGAで実装
ステレオ画像処理およびFMEA対応
16. カメラIF MIPI CSI-2(Mobile Industry Processor Interface Camera Serial Interface - 2)、CameraLink
17. ADC IF JESD204B対応
18. DDRメモリ IF DDR4、DDR3、DDR2 IF
19. PCI PCI-Express、PCI、Compact PCI
20. ASIC対応 ASIC化前提のFPGAプロトタイピング設計
21. 放送機器 IP伝送による高速画像転送
22. センサ 8Kリニアセンサカメラ

経験豊富な映像システムエンジニアが、システム提案から開発、さらにはライブラリ提供まで、お客さまのお悩みに即した解決策をご提案、対応いたします。

自動車分野で培った、機能安全対応ノウハウを、さまざまな製品開発にお役立ていたします

回路/機構/ソフト設計から量産まで、まるごと『ワンストップ』で開発します

自動車や産業分野での豊富な開発経験を生かしたリファクタリングサービスをご提供いたします。