FPGA とは？

CPUは命令に従ってプログラムを実行するよ。FPGAでは、用意された論理ブロックや配線の構成を設定し、用途に合わせた回路を実装できる。チップの物理的な配線を作り直すという意味ではなく、構成可能な資源を使うんだ。

ASICは特定用途向けに作るチップだよ。FPGAは回路設計を試し、動作を検証してからASICへ移す使い方もあるし、製品にそのまま使う場合もある。FPGAにも固定の機能を持つ部分があるので、チップ内のすべてを変更できるわけではないんだ。

必要な処理を並列に配置したり、流れ作業のように段階をつないだりして、遅延や処理量を改善できる場合があるよ。性能は処理内容、設計、使える回路資源などによる。CPUやASICとの性能・コストの順位が常に決まっているわけではないんだ。

回路を記述して設計する方法に加え、C/C++などの記述から回路のRTLを生成するHLS、高位合成という方法があるよ。AMDのHLSでは、目標の構成やクロック、設計制約を考え、元の動作と生成した回路の両方を検証する。通常のソフトをそのまま載せるだけではないんだ。