FPGAとASICとは？

FPGAとASICの意味

いずれも特定用途向けの集積回路。FPGAは購入後に利用者が論理回路の構成を書き換えられる素子で、試作や少量生産に向く。ASICは用途に合わせて製造段階で回路を焼き込む専用品で、書き換えはできないが高速・低消費電力・量産時に安価になる。

FPGAとASICの具体例

新しい画像処理装置を開発する際、まずFPGAへ回路を書き込んで実機で動作を検証し、仕様が固まった段階で同じ回路をASIC化して量産に移す。FPGAなら不具合が見つかっても書き換えるだけで済み、製造をやり直す必要がない。

FPGAとASICは試験でどう引っ掛けられる？

ASICは初期費用（設計・製造の型代）が大きく、少量ではFPGAより割高になる。「ASICのほうが常に安い」ではなく、生産量が損益分岐点を超えて初めて有利になるという条件付きの関係で問われる。

FPGAとASICと関連する用語

• SoC（システムオンチップ）
• 組み込みシステムとリアルタイムOS
• DSP（デジタルシグナルプロセッサ）

FPGAとASICが出た過去問

• プロセッサの一つであるGPUの特徴として，適切なものはどれか。

  正解：並列に動作する多数の浮動小数点演算ユニットによって，高速な3D演算ができる。

  要点：GPUは多数の演算器を並列動作させ浮動小数点演算に強い

  GPUは画像処理向けに設計されたプロセッサで、多数の演算ユニットを並列に動作させて浮動小数点演算を大量にこなせる点が特徴である。この並列性は3Dグラフィックスだけでなく、機械学習の学習処理にも活用されている。TPMやFPGA、量子コンピュータとは仕組みも用途も異なる。

  出典：令和8年度 （公開問題） 基本情報技術者試験 kamokuA 問3（IPA）