ソフト・マクロのCPUでLinuxを動かす（前編）　――FPGAベースのボード・コンピュータを設計する

3）SDRAM

　Linuxは従来の組み込み機器用OSと比べて，多くのデータ・メモリを必要とします．このため，16MバイトのSDRAMをFPGAの外部に置きました．16Mバイトの容量があれば，データ収集装置などのようなアプリケーションや，一度に多数のプロセスを動作させる必要のあるLinuxアプリケーションにも対応可能であると考えています．

　FPGAとのインターフェースとして，OPB SDRAMコントローラ（以下，「OPB SDRAM」）を使用しています．OPB SDRAMでは，バス幅，自動リフレッシュ周期，CASレイテンシなどを指定できます．バースト長は，32ビット幅のデータ・バスのアクセスに合うように自動調整され，出力されます．例えばSDRAMのデータ・バスが16ビットの場合，2バーストになります．

　OPB EMCとOPB SDRAMのアドレス/データ・バスは，共通のバスを使用する構成としました．これは，FPGAとしては比較的小型のパッケージ（256ピンBGA）を使用しており，メモリ・インターフェースのために必要となるI/Oピンの数を抑えたかったためです．

　アドレス・バスとデータ・バスの信号の扱いには注意が必要です．OBPでは，MSBをビット0と表現します．しかし，多くの部品ではビット0はLSBとして扱われています．信号名の数字を合わせてしまうと，正しく動作しないということになります．このため，信号名の数字を入れ替えて使用しなければなりません（図3）．

図3　 アドレス・バスとデータ・バスの信号の扱い
OBPでは，MSBをビット0と表現する．多くの部品では，ビット0はLSBと表現している．このため，信号名の入れ替えが必要．