テキサスインスツルメンツ社（以下、TI社）のArmプロセッサ「Sitaraシリーズ（AMシリーズ）」を検討または使用したことがある方は、ブロック図に「PRU-ICSS」というデバイスが載っているのを目にしたことがあるかもしれません。
しかし、このデバイスが実際にどのような機能を提供しているのか、詳しく知らない方も多いのではないでしょうか。

そこで本ブログでは、知っておくと非常に役に立つ「PRU-ICSS」の概要と機能について紹介します。

• PRU (Programmable Real-time Unit)
  ユーザプログラマブルなノン・パイプライン・アーキテクチャによるジッタの無いリアルタイム32ビットRISCプロセッサ
  
  
• PRU-SS (PRU-SubSystem)
  PRUコアを中心に低レイテンシなGPIOやRAM、ペリフェラルからなるサブシステム
  
  
• PRU-ICSS (PRU-Industrial Communication SS)
  PRU-SSのスーパーセット。RGMIIやMII Ethernetポートなど産業通信に有用なペリフェラルや機能を持つ

PRU-ICSSはブロック図に産業用ネットワークプロトコルやエンコーダなどが記載されており、データシートで詳細を確認しないとその正体は分かりませんが、実は32ビットRISCプロセッサがPRU-ICSSの正体です。

PRUコアはリアルタイム性能を重視するため、低レイテンシと低ジッタに最適化されたアーキテクチャを採用しています。

• ノン・パイプライン構造による100% 決定論的な32ビットRISC CPU → ジッタ無しのリアルタイム実行
• 1024ビットのデータ幅をもつブロードサイドIFによる低レイテンシ転送
• レジスタマップIOとビット単位のアドレッシングによる最大限のインターフェースの柔軟性
• C言語またはアセンブラでプログラムされ、CCSではソースレベルのデバッグをサポート

PRUの特に特徴的な機能は以下のようになっています。

リアルタイム性能が非常に高いPRUコアは、さらにICSS(PRU-Industrial Communication SS)として、産業通信に有用なペリフェラルや機能を提供しています。

各種機能は、TI社（ライセンス費不要）、およびTI社のパートナーから提供されています。

また、PRU-ICSSではユーザが独自にC言語やアセンブラでプログラムを作成でき、開発環境としてTI社のCCS（Code Composer Studio）が無償で提供されているため、独自の開発も可能です。

PRU-ICSSは、産業用アプリケーションにおいて非常に高い柔軟性と性能を発揮するため、数多くのアドバンテージがあります。以下が具体的な特徴です。

• 12個の333MHz リアルタイムRISCコア（AM64x/AM243xの場合)
• ユーザプログラマブル
• 様々な用途に使用でき、FPGAからの置き換えも可能（ゲート数や仕様による)
• TI One-Stop Shop 産業用通信ソリューション
• 競争力のある低価格にて高性能を実現
• 長期安定供給
  

eSOLでは、TI社のパートナーとしてPRU-ICSS向けに以下のエンジニアリングサービスを提供しています。

• TI社提供のソリューションの各種設定を含めた実装、テスト
• TI社提供のソリューションのカスタマイズ
• ユーザ様の要求仕様に基づいた機能の設計、実装、テスト
• TI社およびTI社パートナー提供のソリューション、さらにユーザ様のカスタム機能を含むPRU-ICSS全体の設計、実装、テスト
  
  

PRU-ICSSまたはその活用事例にご興味をお持ちの方は、ぜひお気軽にお問い合わせください。

ビジネスマネジメント本部 技術営業部　M.I