FPGA

出典: くみこみックス

最新版

FPGA（Field Programmable Gate Array）

　フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイの略です．フィールド，つまりユーザの使用現場で，内部回路を自由にプログラミングできるゲート・アレイということから名付けられました．最近では，再構成可能論理（Reconfigurable Logic）デバイスと呼ばれることも多くなっています．

【出典】宮崎 仁；ARM用語集，デザイン ウェーブ マガジン 2008年6月号 別冊付録，CQ出版社，2008年6月．

　FPGAはLSI内部の論理回路をプログラミングできる半導体チップの一つです（p.6の表3を参照）．FPGAには論理ブロック（LUTとフリップフロップにより構成される．LUTにより任意の論理式を実現できる）が多数搭載されており，この論理ブロックを組み合わせることで複雑なディジタル回路をその場で実現できます．FPGAの設計の際には，まずVHDLやVerilog HDLといったハードウェア記述言語により，論理回路の機能を記述します．そのソース・コードをFPGA用の開発ツールでコンパイルすると，コンフィグレーション・データと呼ばれるファイルが生成されます．このコンフィグレーション・ファイルには論理ブロックの情報や論理ブロック間の配線方法などが記述されています．コンフィグレーション・データをFPGAにダウンロード・ケーブル経由等で書き込むことで，そのFPGAが設計したディジタル回路へと変わります．

【出典】（株）アルティマ 技術統括部 一同，下馬場 朋禄，山際 伸一，横溝 憲治；システム開発者のためのFPGA用語集，Design Wave Magazine 2008年12月号 別冊付録，CQ出版社，2008年12月．

　通常のゲートアレイでは，半導体メーカがチップに論理機能を作り込む．これに対して，FPGAでは，購入したユーザが手元（フィールド）で論理を決定（プログラム）できる． 　最近のFPGAは，搭載ゲート数の増加や機能の充実が著しく，多くの電子機器に採用されている．たとえば設計ルール0.18μm～0.25μmのCMOS技術を利用して，搭載ゲート数100万，最大動作周波数100MHzのFPGAが製品化されている．またRAMブロックやPCIバス・インターフェースのハード・マクロなどを搭載したFPGAも発売されている． 　FPGAは，論理ゲートまたはマルチプレクサなどからなる論理ブロックを多数搭載している．これらの論理ブロックの間の配線を，SRAMセルなどを使って何度でも繰り返しプログラムできる方式と，アンチ・ヒューズ（信号間を酸化膜絶縁破壊によって結線する素子）を使って1回だけプログラムできる方式がある．何度でもプログラムできるタイプのFPGAについては，機器の動作中に動的に回路構成を変化させるリコンフィギャラブル・ロジックの応用が提案されている．

【出典】西久保 靖彦；基本システムLSI用語辞典，CQ出版社，2000年5月．

関連項目

• PLD