PLD デバイス・アーキテクトの決断　――Altera社　ARM-based Excalibur の場合

　ARM922Tコアは32ビットのRISCプロセッサ「ARM 9TDMI」をベースにしており，その動作周波数は200MHzです（図2）．ARM922Tは，ハーバード・アーキテクチャを取り，フェッチ，デコード，実行，メモリ，書き込みを5段のパイプラインで実行します．ARM922Tは，キャッシュ・メモリ，主要なOSに対応したメモリ管理ユニット（MMU），AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）準拠のバス・インターフェース，ARMのSOCデバッグ機能「ETM（Embedded Trace Macrocell）9」，JTAG機能を備えています．

　ARM922Tは，8Kバイトの命令キャッシュと8Kバイトのデータ・キャッシュを持っています．命令キャッシュ，データ・キャッシュともに64ウェイ・セット・アソシアティブ・キャッシュです．これらはライトスルーとライトバックに対応しています．また，これらのキャッシュはロック可能で，MMUの許可と変換ルックアサイド・バッファ（TLB：translation look-aside buffer）のチェックにより，命令とデータの整合性が保たれます．MMUには，独立した命令メモリ・ポート用の64エントリTLBとデータ・メモリ・ポート用の64エントリTLBがあり，各種のマッピング・サイズとアクセス許可レベルに対応しています．

　ARM社が開発したAMBAは，SOC設計向けのオンチップ・バス・インターフェース仕様です．AMBAでは，CPUのクロック周波数に同期するAHB（Advanced High-performance Bus）インターフェースが定義されています^{（編集部注2）}．また，高性能なバックプレーンと低速な周辺回路との接続を分離するための階層AHBバス構造をサポートします（詳細は後述）．そのほか，ARM以外の周辺回路とAMBA/AHBシステムの間のインターフェースをとるためのラッパ（wrapper）を作成できます．

　ARM922TコアのハードIPは検証済みなので，ARM-based ExcaliburのユーザはARMプロセッサ向けのプログラミングに集中できます．ユーザはARMプロセッサそのものの検証について心配する必要がありません．

 編集部注2；AMBA2.0ではAHBのほかに速度を求められない周辺回路向けのAPB（Advanced Peripheral Bus）インターフェースが定義されている．

〔図2〕ARM922Tコアの内部構造
ARM922Tコアは，ARM9TDMIプロセッサ，命令/データMMU，命令/データ用キャッシュ・メモリ，AMBAバス・インターフェースを内蔵している．また，トレース・モジュール，書き込みデータ・バッファ，ライトバック・ページ・アドレスTAG RAMも備えている．