ＡＳＩＣの牙城に迫るＦＰＧＡ

ＡＳＩＣ、特にフルカスタムＡＳＩＣやセルベースＡＳＩＣは、ある目的のためにきわめて高度に最適化されてパフォーマンスが高く、チップ面積も小さく、消費電力も抑えられるのが普通です。

ただしオーダーメイドですから設計費用などがとにかく高く、しかもそれはデザインルールが細密化すればさらに増えます。

確定した機能のＬＳＩを大量に作るのであれば、そのメリットは揺らぎませんが、もう少し小回りの利くデバイスが求められる場合が多いのも事実です。

そんな中、1990年代からＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）という素子が、勢力を拡大しています。

ＰＬＤ（Programmable Logic Device）の一種で、ＬＵＴや論理素子や同期レジスタなどからなる論理ブロックが用意されています。

論理合成ツールや配置配線ツールなどを用いて、ユーザがその論理ブロック間をプログラムで自由につなぐことで、幅広い機能を実現しています。

しかもそのプログラムでは、ＡＳＩＣの設計で使うＨＤＬもほぼ同じように使えるので、エンジニアにとって敷居が低いわけです。

ＡＳＩＣのＮＲＥの大きな割合を占める、マスクパターンのデザインや実際のマスク作成などが不要になります。

ただしＡＳＩＣに比べればやはりパフォーマンスや消費電力に難がありますし、クロック周波数をみきわめるのがやや難しく、場合によっては設計後に思うような結果が得られない、といったデメリットもあります。

基本的には、量産度が低い時にＦＰＧＡで高い時にＡＳＩＣと棲み分けられるべきものですが、ＡＳＩＣのＮＲＥの高騰、ＦＰＧＡ技術の進歩、製品の多様化などに伴い、ＦＰＧＡがじりじりと押しているのが現状です。

一方このＦＰＧＡを、ＡＳＩＣの設計時の高速シミュレーション・ツールとして用いる動きもあります。

それによりＡＳＩＣのＮＲＥが下がれば、これは理想的な共存といえるかもしれません。

またＦＰＧＡとＣＰＵとを混載させたチップもあります。

ＦＰＧＡは現在のところ、アルテラやザイリンクスなど、米国のメーカーがほぼ一手に作っています。