fPGA とは何ですか?

数十年にわたって進化してきた FPGA は、常にパフォーマンスの最前線にいます。 開発者が利用できる標準 IC の最強形態として、時間が最優先されるネットワーク機能の高速化に活用できます。 金融サービス業界にとって、数多くのメリットが考えられ、そのリストのトップに位置するのがリスク分析と高頻度取引です。

最新のfPGAってなに?

最新のFPGAは、これまでに創り出された中でも特に複雑なICの1つです。 最も高度なトランジスタ技術と最先端のアーキテクチャ構造を採用し、驚異的な柔軟性と最大限の性能が実現されています。 時の流れと共に技術は進歩しているわけですが、その複雑さは、FPGAを使用するシステムの設計と実装に妥協を強いる要因になっています。 その妥協が最も顕著に現れているのが電源です。 FPGAが新しい世代へと進化するごとに、電源に対しては、それまで以上に優れた精度、アジリティ（俊敏性）、制御性が求められます。 加えて、小型化、効率化、障害検知能力も必要になります。 本稿では、FPGAの代表的な例としてIntel ® （旧Altera）の「Arria 10 FPGA」（以下、Arria 10）を取り上げます。

fPGAの動作を定義するにはどうすればよいですか?

FPGAの動作を定義するには、ユーザーが ハードウェア記述言語 (HDL) または回路図で設計を提供する。 大規模な場合は回路図よりもHDL方式の方が適している。 しかし、回路図の方が設計の視覚化が容易で事前に確認しやすい場合もある。 HDLで記述した設計を EDA ツールに入力し、 ネットリスト （ 英語版 ） を生成する。 ネットリストを実際のFPGAアーキテクチャに対応させるため、そのFPGAのメーカーが提供している Place and route （ 英語版 ） と呼ばれるソフトウェアを使用する。 ユーザーはその結果をシミュレータにかけるなどして、タイミングに問題がないかなどを検証する。

fPGA のゲート換算はできますか?

今や FPGA はLE の他に DSP （乗算器）ブロック、メモリ、PLL、トランシーバ、ARM などなど、多彩なブロックを搭載しているので、単純にゲート換算することは難しいです。 ま、最低限の目安としては、LE 数と 18x18ビット最大乗算器数を合算して見積もると良いと思います。 先程例に挙げた 5,510K LE の FPGA には、18x18ビット乗算器が3,960個搭載されているものがあります。 18x18ビット乗算器は約5,000ゲートとして換算して、 3,960 x 約5,000 = 19,800K ゲート相当 LE は約66,120Kゲートなので、この FPGA の型番は ASIC ゲートで換算して、 66,120K + 19,800K = 85,920Kゲート相当