フィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA) とは何ですか?

フィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA は、顧客または設計者が製造プロセス後に要件に応じて再構成できる集積回路です。通常、このカスタマイズには、ゲート、スイッチ、配線チャネルのセットの選択と配置が含まれます。プログラミングはニーズに応じて異なります)ただし、単一の単純な論理ゲートである場合もあれば、複数の複雑な機能が含まれる場合もあります。

ユーザーは、ニーズに合わせたカスタム ハードウェア機能を作成するために、Verilog や VHDL などのプログラミング言語を使用して直接プログラムします。

FPGA は実際には新しいテクノロジーではなく、40 年以上前から存在する既存のテクノロジーを組み合わせたものであることは注目に値します。 Arduino ボードをいじったことがあれば、FPGA テクノロジについてある程度の経験があるでしょう。

FPGA コンフィギュレーションは、通常はエンド アプリケーションにインストールされた後、リモートで実行できます。

プログラム可能なため、同じハードウェアをさまざまなアプリケーションに使用できます。また、このデバイスは、わずかな初期費用で新しいデザインのプロトタイピングに使用できるようになります。

どこで使用されますか?

これは、ソフトウェアの柔軟性と特定用途向け集積回路 (ASIC) のハードウェア パフォーマンスを組み合わせたプログラマブル ロジックの一種です。

その結果、特定の用途に合わせて調整できる非常に高性能なチップが誕生しました。 FPGA は、電気通信、軍事、航空宇宙、金融などのハイパフォーマンス コンピューティングに主に応用されています。この技術は、ビットコインやその他の暗号通貨のマイニングにも使用されます。

汎用プロセッサに対する FPGA の主な利点は、電力使用量、サイズ、速度の点でより効率的であることです。これらの各要素は、計算数が増加するにつれてより重要になります。 FPGA は、配線された ASIC 実装よりもはるかに柔軟であるため、その上で実行されるソフトウェアを変更せずにハードウェア実装を変更することができます。

FPGA は、暗号通貨マイニングからオーディオ処理までのアプリケーションで使用されます。 FPGA は、特定の目的のために設計され再利用できないチップである特定用途向け集積回路 (ASIC) に代わる柔軟な代替手段を提供します。

以前は、ほとんどの企業にとって FPGA は非常に高価でした。しかし、最近の開発により、多くの企業にとってこれらの製品がより手頃な価格になり、起業家やエンジニアの間で興奮が生まれています。

FPGA は、まったく異なるアプリケーションになるようにプログラムできます。今日は特定のプラットフォームを 1 つの仕事に使用し、明日はまったく別の仕事に使用することができます。すべて、最初からやり直す必要はありません。