FPGA(Field Programmable Gate Array)は、だいたい、PLD(Programmable Logic Device)の大規模集積化を行ったものと思えばよい。一応、積和標準型のような単純な回路がプログラム可能なものをPLD、高機能な論理セルがプログラム可能なものがFPGA、のように分類する向きもある。回路が焼き付けられている従来のICと異なり、FPGAは動作を書き込んで変更することが出来る。汎用のマイクロプロセッサ上で、限られた命令を実行する従来のシステムよりも、目的に特化させた柔軟なハードウェアの設計が容易になる。動作はASICなどの専用ハードウェアより遅いが、ソフトウェアによる回路シミュレーションよりは高速である(注: ←これは論理検証などにFPGAを使う場合の利点)。
Altera(アルテラ)とXilinx(ザイリンクス)が二大メーカー。CQ出版社のデザインウェーブ誌によく記事が載っている。たまにボードがおまけに付くこともある。プログラミングはVHDLとかVerilog-HDLなどのハードウェア記述言語でおこなうことが多い。
基板の設計、基板業者への発注、FPGAチップの動作のプログラム、チップの基板への半田付け、などをすべて自分で行えば、思い通りに動作する電子機器・回路を自作することが可能になる。ね、簡単でしょ? ていうかそこまでしなくても既成のFPGAが載ってるボードを買ってくればあれこれ遊ぶくらいはできる。パソコンのようなものを自作しようとか思うと主記憶をどうするかが問題になるけどな(←最近だと数メガバイトからものによっては数百メガバイト載せたボードも発売されている)。
SoC(System on a Chip)みたいな使い方をする時は、プロセッサコアまで自作する人もいるけど、それが目的じゃなければメーカーが提供してるコアやフリーのコアですでにあるものを使う。PCのCPUと張り合おうとか思ったりすると全然性能が足りないので、FPGAメーカー提供のカリカリにチューンされてるコアを使って性能をかせいだりとか。
よく分からない? 一言で言えば、プログラミングできるハードウェアってことだ。
ニコニコ動画では下記左がトップページでおすすめ動画に紹介されたことがあり話題を呼んだ。
掲示板
15 ななしのよっしん
2020/10/09(金) 19:10:41 ID: N4bVyQF5I3
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AMDがザイリンクスを買うのか…?
16 ななしのよっしん
2023/04/11(火) 17:19:25 ID: w3QeQ4uhen
FPGAからASICへ、ザイリンクス買収したAMDがメディアアクセラレータカードを刷新
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>なぜFPGAではなく専用のASICを起こした理由は以下の2つがある。
(1) エンコード/デコードに限るとFPGAのメリットが薄れてきた。FPGAのメリットは、例えば新しいアルゴリズムやフォーマット、プロトコルが出てきた場合に、すぐにロジックを書き換えて対応できることが最大のものなのだが、動画のフォーマットは現状決まっており、そのエンコード/デコード手法もほぼ確立しているため、処理を後から変更する可能性が非常に低い。
(2) その一方でFPGAとASICを比較すると、ロジック密度が一桁違う(ASICで実装していた処理をFPGAに持っていくと、実装には10倍くらいのトランジスタが必要になる)のでダイが大型化し、消費電力と発熱、コストが増大
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17 ななしのよっしん
2024/04/17(水) 12:19:09 ID: w3QeQ4uhen
PCやスマホで使われなくても、実は「金城湯池」が完成していたRISC-V
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>それは何か? というと、FPGAのコントローラである。
FPGAは当初小規模なグルーロジック、要するにちょっとしたI/Fの変換とか、ちょっとした機能の追加などに使われていた
プロセスの微細化に伴い、同じダイサイズで大量のトランジスタを利用できるようになると、相対的にゆとりが出てくるので、ちょっとしたコントローラを仕込みたいという欲が出てくる。そこでFPGAベンダー各社は、FPGAの上で動く小さなMCUのIPを提供し始めるようになった。
FPGAは急速にその容量を増やすとともに、これまで「ASIC or ASSP+FPGA」という構成を「FPGA単体」でこなす、という方向性にシフトし始める。こうなるとMCUではなくアプリケーションプロセッサが必要ということになる。
2017年頃までのトレンドは、MCUはソフトCPU IPを
(省略しています。全て読むにはこのリンクをクリック!)
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最終更新:2025/03/18(火) 20:00
最終更新:2025/03/18(火) 19:00
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