FPGAとは？えふぴーじーえー
FPGAとは、製造後に内部の回路構成を書き換えられる論理デバイス。ルックアップテーブル、フリップフロップ、配線資源、ブロックRAM、DSPブロックなどで構成され、少量生産や仕様変更の多い用途、ASIC化前の実機検証に向く。ソフトウェアでは間に合わない処理をハードウェアへ逃がす選択肢になる。
最終更新：2026-10-06
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専用LSIを起こせば性能も単価も最良になるが、初期費用と製造期間が重く、仕様が固まるまで着手できない。かといってすべてをソフトウェアで処理すると、周期の厳しい信号処理では間に合わない。この二者の間を埋めるために、回路を後から書き換えられるデバイスが置かれた。シラバスがハードウェアとソフトウェアのトレードオフやプログラマブルLSI化の是非を独立した設計項目として挙げているとおり、FPGAを使うかどうかは実装技術ではなくアーキテクチャ決定の論点になる。
具体例
AMD（旧ザイリンクス）のArtixやインテル（旧アルテラ）のCyclone系を使い、HDLによる機能記述から論理合成でネットリストを作り、配置配線を経てコンフィグレーションデータを生成する、という順で設計が進む。ZynqのようにプロセッサとFPGAを同一チップに載せた製品では、ソフトとハードの分担を後から動かせる。
試験での引っ掛け
SRAM型FPGAは何度でも書き換えられる代わりに揮発性で、電源投入のたびに外部ROMからコンフィグレーションを読み込む必要があり、その時間が起動時間に乗る。アンチヒューズ型やフラッシュ型は不揮発だが書換え性で劣る、という対比で問われる。量産数が増えるほどASICのほうが単価で有利になる分岐点の話も定番。
関連用語
出た過去問
出典：平成30年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問20（IPA）
FPGAの設計フローとして、適切なものはどれか。
正解：機能の記述 → 論理合成 → 配置配線
要点：FPGA設計は機能記述→論理合成→配置配線の順に進む
FPGAの開発では、まずHDLなどで回路の機能を記述し、次に論理合成によってその記述をルックアップテーブルやフリップフロップといった内部素子のネットリストへ変換する。続く配置配線で、そのネットリストを実チップ上のどの素子に割り当て、どの配線資源でつなぐかを決め、書込み用のデータを生成する。この「記述→論理合成→配置配線」の順序は逆転しない。
出典：平成31年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問14（IPA）
SRAM型のFPGAの特徴として、適切なものはどれか。
正解：回路の書換えが高速に行え、書換え回数に制限がない。
要点：SRAM型FPGAは何度でも書換え可能だが電源投入時に再設定要
SRAM型FPGAは、論理と配線の構成情報をチップ内のSRAMセルに保持する方式である。SRAMは何度でも書き換えられるため書換え回数に事実上の制限がなく、書換えも高速に行える。ただしSRAMは揮発性なので、電源投入のたびに外部の不揮発メモリからコンフィギュレーションデータを読み込む必要がある。
出典・参考
高度試験 午前I（高度午前I 相当）のシラバスの2 コンピュータシステム ＞ 1. ハードウェア ＞ (3) 構成部品及び要素と実装に掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。