平成30年度 III-8

解説

この問題で問われていること

FPGAの内部構造(LUT、配線の書換え方式)と、他のデバイス(GPU、CPLD)との違いを確認する問題。

解き方

① FPGAの方式: SRAM型=LUT(小さなメモリに真理値表を入れる)で論理を作る、アンチヒューズ型=不揮発だが書込みは1回だけ、フラッシュ型もある。AND/ORアレイ+マクロセルはCPLD
② ①GPUは別物、③複数回は書き換えられない、④フラッシュも使われる、⑤はCPLDの説明
③ ②

正解が正しい理由

SRAM型のFPGAは、論理回路の機能を、LUT(ルックアップテーブル)と呼ばれる小さなメモリに、真理値表として格納することで実現し、必要な論理演算の結果を、LUTの参照によって得る。したがって②が最も適切である。

各選択肢について

• ① GPUは、画像処理などを高速に行うためのプロセッサで、FPGA(論理回路を書き換えられるデバイス)の一種ではない。
• ② SRAM型FPGAでは、必要な論理演算結果を得るために、LUTを使用する。これが正答。
• ③ アンチヒューズ型FPGAは、プログラムが不揮発だが、書込みは1回限りで、複数回の書換えはできない。
• ④ フラッシュメモリは、書換え回数に限度があるが、不揮発で、電源を切っても設定が残るため、FPGAのコンフィグレーション用メモリとして採用されている(フラッシュ型FPGAもある)。
• ⑤ マクロセルバンクと呼ばれる、組合せ回路や順序回路で構成されるファンクションブロックと、AND/ORアレイで構成されるのは、CPLD(Complex PLD)の説明。

覚えるべきポイント

FPGAの構成方式: SRAM型(LUT、揮発、書換え自由)、フラッシュ型(不揮発、書換え可)、アンチヒューズ型(不揮発、1回のみ)。CPLDはAND/ORアレイ型。