高帯域幅データ処理に対する需要の高まりは、組み込みシステム全体における高速ネットワーク技術の採用を促進している。高性能組み込みコンピューティング（HPEC）、クラウドインフラストラクチャ、産業オートメーション、マシンビジョン、エッジAI、リアルタイムデータ収集といったアプリケーションでは、最小限の遅延で大量のデータを転送できるネットワークインターフェースが求められる。

10ギガビットイーサネット（10GbE）は、これらのアプリケーションにとって最適なソリューションとして台頭しており、既存のイーサネット規格との互換性を維持しながら、大幅に高いスループットを実現します。高速ネットワークとプログラマブルロジック、マルチコア処理を組み合わせることで、設計者は拡張性と将来性を備えた組み込みプラットフォームを構築できます。

なぜ10ギガビットイーサネットなのか？

従来のギガビットイーサネットは多くのアプリケーションにとって十分だが、最新の組み込みシステムは、データ集約型のワークロードを処理するために、より高い帯域幅とより低い遅延をますます要求するようになっている。

10ギガビットイーサネットには、いくつかの利点があります。

• 最大10Gbpsの帯域幅による高速データ転送
• 通信遅延の削減
• ネットワーク効率の向上
• 大規模データストリームのサポート
• 既存のイーサネットインフラストラクチャとのシームレスな互換性
• 次世代組み込みシステム向けのスケーラブルなネットワーク

これらの機能により、10GbEはプロセッサ、ストレージデバイス、クラウドインフラストラクチャ間で継続的かつ大量のデータ転送を必要とするアプリケーションに最適です。

10ギガビットイーサネットの応用例

高帯域幅と低遅延の組み合わせにより、10GbEは以下のような幅広い組み込みアプリケーションやネットワークアプリケーションをサポートできます。

• 高性能組み込みコンピューティング（HPEC）
• クラウドコンピューティングインフラストラクチャ
• AIとエッジコンピューティング
• マシンビジョンシステム
• 産業自動化
• データ収集システム
• 高速プロセッサ間通信
• ネットワークストレージソリューション
• 遅延ゼロのビデオ伝送
• 防衛・航空宇宙プラットフォーム

AMD Zynq UltraScale+ MPSoCを使用した高性能10GbEプラットフォームの構築

高速ネットワークプラットフォームを開発するには、イーサネットプロトコルスタックを効率的に管理しつつ、アプリケーションのワークロードをサポートするための、相当な処理能力が必要となる。

AMD Zynq™ UltraScale+™ MPSoCは、マルチコアArm®プロセッサ、プログラマブルFPGAロジック、高速シリアルトランシーバを単一のデバイスに統合しており、10ギガビットイーサネットソリューションを実装するための理想的なプラットフォームを提供します。

主な処理リソースは以下のとおりです。

• クアッドコアArm Cortex-A53アプリケーションプロセッサ
• デュアルArm Cortex-R5リアルタイムプロセッサ
• Arm Mali™ GPU
• 最大1.15万個のプログラマブルロジックセル（デバイスによって異なる）
• 最大16.3Gbpsのデータレートをサポートする高速シリアルトランシーバー
• 過酷な環境下での設置に対応する産業用温度サポート

この異種混在アーキテクチャにより、ネットワーク、制御、およびハードウェアアクセラレーションのワークロードを同時に実行することが可能になります。

iWave 10ギガビットイーサネットソリューション

iWaveは、AMD Zynq UltraScale+ MPSoCシステムオンモジュールにAMD 10ギガビットイーサネットメディアアクセスコントローラ（10G Ethernet MAC）を実装し、顧客が高速ネットワークアプリケーションの開発を加速できるようにしました。

この実装は、AMDの10ギガビットイーサネットのリファレンスデザインに基づいており、信頼性の高い標準規格準拠の通信に必要な基本的なイーサネット機能をサポートしています。