COLUMN
技術コラム_組み込み向けビデオコーデックの遷移(ASICのEOL)
1994年にセガ・エンタープライゼス社（現 セガゲームス社）よりセガサターン(SEGA SATURN)という家庭用ゲーム機が発売されました。当時は、ゲームセンターのバーチャファイター2が遊べるということで話題を集め、全世界に販売されました。
SEGA SATURNに搭載されていたCPUは、SH-2という日立製作所（現 ルネサスエレクトロニクス）が開発した32ビットCPUを2個搭載するという構成でした。全世界に販売したところから、SH-2は一時期世界で一番販売されたCPUとなりました。CPUの役割は主にゲームシステムや演算処理が行っており、スプライトやポリゴンを生成するビデオプロセッサ(VDP1)と背景画用のビデオプロセッサ(VDP2)、音声用のARM CPU、倍速CD-ROMからのデータ読取にCPUが搭載されています。
SEGA SATURN
https://sega.jp/history/hard/segasaturn/
一機器にこれだけのCPUやプロセッサが搭載されたものはそう見られないもので、SH-2はSEGA SATURNでの数多くの利用実績もあったこともあってか、30年近くたった現在でも様々な用途で利用できる安価なCPUとして様々な機器に利用されています
SEGA SATURNに搭載されたビデオプロセッサは、このゲーム機専用に開発された特定用途向けのIC(ASIC)と呼ばれるものです。このASICを製造するには初期費用はかなり高く、一度製造してしまうと書き換えができないためリスクは高いのですが、年間100万台以上販売される機器に利用されるものなのでASIC化し、大量生産することで単価を安くすることができ、SEGA SATURNのコストダウンを実現することができました。
このコラムのテーマであるコーデックも、MPEG2やH.264など専用ASICが製造されてきました。デジタルテレビやチューナー付きビデオレコーダーには、地上波デジタル放送やBS放送ではMPEG2デコード用ICやエンコード用ICが搭載されています。一つの製品でも多くの販売が見込まれ、あらゆる機種や別の機器に利用できるため、低価格のASICが製造されて、デジタルテレビの普及に寄与してきました。
しかし、このような専用ASICやCPUなども利用用途の減少や新しい規格に対応したICを製造したことなどで、今まで製造していたICを完了することがあります。これをEOL（End of Life）と言い、製造メーカは1~2年前より製造完了する日のアナウンスをします。
EOL対象となったICを利用している国内外の機器製造メーカは、そのアナウンスにより多くの在庫を持つことで機器の製造を続けることを考えますが、在庫数には限界があります。そのため、その対応の選択肢の一つとして、書き換え可能なFPGAにそのEOLとなるICで実現している機能を実現するという対応をすることがあります。
弊社が2016年より取扱いを開始した、ポーランドにあるDigital Core Design社(DCD社)は、すでにEOLとなったCPUや周辺ペリフェラルをFPGA上で実現するIPコアを製造、販売しています。
MPEG2のコーデックICも数年前に製造メーカからEOLされており、H.264コーデックICも同様にEOLが進んでいます。そのため、機器製造メーカは、それらのコーデックICが搭載されている機器をどのようにEOL対策をするかを考える必要があります。
その一つとして、FPGAにコーデックICの機能を持ったコーデックIPコアを搭載することです。FPGAを使うメリットとして、長期に渡って同じFPGAを提供できること、FPGA内のコーデックIPコアを書き換えが可能なことなどあります。しかし、デメリットとしてFPGAの価格は、搭載リソース（ロジック数）によって大きく違い、ロジック数が大きいほど高価となります。そのため、FPGAに搭載するコーデックIPコアは、FPGAリソースをできるだけ使用しないものが求められます。
弊社が取り扱うカナダにあるSystem on Chip Technologies社(SOC社)は、FPGAに特化したMPEG規格のコーデックIPコアの開発を約25年行っており、小フィットプリント(IPコアのサイズが小さい)や、超低遅延の実現、多数チャンネル対応、省電力を実現しています。EOLで実現していたコーデックICの機能をFPGAで実現することが可能となるため、製造部品のリスク対策でご検討が可能かと思っております。
富士ソフトがおすすめ！！
Digital Core Design社IPコア製品はこちら
System on Chip Technologies社IPコア製品はこちら
個別相談も承っております。下記よりお申し込みください。
