組み込みプロセッサの最新動向　――ヘテロジニアスなマルチプロセッサ構成が主流に

●多様化したコア間の相互接続方式

　それぞれのコアはシステムLSIの設計を始める以前に，ある程度固まった回路ブロックであることが多いので，システムLSIの設計の中心は，それぞれのコア間の相互接続（インターコネクション）であると言っても過言ではないかもしれません．メモリへの接続を含む相互接続のアーキテクチャや実装（インプリメンテーション）方法を変更すれば，たとえ同じコアを使ったとしても，システムLSI全体の性能は大きく変わります．そして集積度の向上にともなって，現時点では，それらの相互接続の大部分はチップ上（オンチップ）にあるのです．チップの外（オフチップ）に出力されるのは，例えばUSBやIEEE 1394といった，何らかの規格化されたインターフェースだけになりつつあります．

　接続方式の進化も進んでいます．ともかく接続できればよいという，いわゆる外部バスと大差のない「内部バス」のレベルからはとうに決別しています（そのような古いタイプの内部バスを使っている場合は，何らかの互換性のつごうがあるのだろう）．集積度の高いプロセスで製造され，相互接続をチップ上で実現するのであれば，何もボトルネックを生みやすい従来型のプロセッサ・バスを使う必要はありません．複数の経路を重ねて並列動作を許したり（マルチレイヤ化），複数の経路をスイッチで切り替えたり，数百ビット以上もの幅の広いバスを用意したりと，実に多様な接続方法が利用されています（図3）．

　さらにチップ上の相互接続方式の現在の焦点は，上記のような物理的接続形態のトレードオフの問題に加えて，どれだけ効率的にその接続を使い切るか，といった問題に移りつつあります．なにせ，複数のコアが勝手にアクセスし続けるのです．何の対策も施さなければ，相互のトラフィックの衝突により効率が低下することは必至です．

　相互接続方式については，IPコアの流通基盤になりうるという側面もありますが，今回は，これについては割愛します．

〔図3〕さまざまなオンチップ接続形態を選択可能
オンチップ・バスの構成では，マルチレイヤ・バスやスイッチ・ネットワーク・バスなど，さまざまな手段が利用されている．