UltraScale™ および UltraScale+™ デバイスはパーシャル リコンフィギュレーション (PR) をサポートします。PR は、デバイスの一部の構成を動的に変更しながら、残りの部分の動作を継続させることができます。コンフィギュレーション ポートのほとんどはパーシャル ビットストリームを送信できるため、設計者はシステム要件を作成するにあたって高い柔軟性を持つことになります。 PCI Express® ( PCIe® ) ベースのシステムでは、この確立された接続を使用して、パーシャル ビットストリームを保存および送信できます。
デバイスあたり 1 つのエンドポイントに、MCAP を介する、FPGA のコンフィギュレーション エンジンへの専用接続があります。この接続によりリソースは効率的に使用されますが、MCAP を介した PCIe データのパーシャル ビットストリーム送信の帯域幅が 1 DWORD のコンフィギュレーション書き込みに制限されます。通常のシステムの場合、3～6Mb/s の帯域幅です。ほとんどのシステムでは一度に 1 つのコンフィギュレーションのみが送信されます。コンフィギュレーション書き込みはノンポステッドであるため、前の書き込みの完了が受信されるまで 、2 番目のコンフィギュレーション書き込みは送信されません。これらの制限により、PCIe の帯域幅は PCIe プロトコルで可能な数値を大きく下回ります。
PCIe システムでは、内部コンフィギュレーション アクセス ポート (ICAP) を使用するとコンフィギュレーション エンジンに最速で接続できます。この SelectMAP スタイルのインターフェイスは、モノリシック デバイスの場合 200MHz (800MB/s) で、スタックド シリコン インターコネクト (SSI) テクノロジを採用したデバイスの場合は 125MHz (500MB/s) で 32 ビット幅のビットストリーム データをサポートできます。このアプリケーションノートでは、PCIe ダイレクト メモリ アクセス (DMA) IP を ICAP に接続する基本的なデザインについて説明し、最高のスループットを実現して、シリコンが許容できる最高速度でパーシャル リコンフィギュレーションを実行できることを示します。