ES組込みシステムのハードウェア設計・製造 · 演算処理部の設計

DSP（デジタルシグナルプロセッサ）

Digital Signal Processor

でぃーえすぴー

デジタル信号処理に特化したプロセッサ。積和演算（MAC演算）を1クロックで実行できるハードウェア乗算器やバレルシフタを備える。音声処理、画像処理、通信処理などに使用される。

共有:

他の資格での定義

音声や画像などの信号処理に特化したプロセッサ。積和演算を1命令で高速に実行する回路を備え、フィルタ処理や符号化・復号を効率よく行うため、通信機器や音響機器に組み込まれる。

音声、画像、通信などのデジタル信号処理に特化したプロセッサ。積和演算を1命令で高速に実行する回路を備え、フィルタ処理や高速フーリエ変換などを汎用のCPUより効率よく処理できる。

Past Exams

過去問で 3 回出題（応用情報技術者試験 2・エンベデッドシステムスペシャリスト試験 1）。うち 1 回は用語そのものを問う問題です。

出典: 独立行政法人情報処理推進機構（IPA）の過去問題。問題文は IPA のサイトの PDF で確認できます。「用語を問う問題」は、この用語の説明や特徴そのものを問う問題です。用語名で照合しているため、関係の薄い問題が含まれることがあります。

CPU機能を1つの半導体チップに集積した集積回路。演算装置（ALU）、制御装置、レジスタで構成される。外部にメモリやI/Oを接続して使用する。組込みシステムではARMアーキテクチャが広く普及している。

CPU、メモリ（ROM/RAM）、I/Oポート、タイマ、AD変換器などの周辺回路を1チップに集積した集積回路。マイコンとも呼ばれ、家電、自動車、産業機器など幅広い組込み機器に使用される。

ARM社が開発したRISCベースのプロセッサアーキテクチャ。低消費電力と高性能を両立し、スマートフォン、IoTデバイス、組込み機器で広く採用される。Cortex-M（マイコン向け）、Cortex-R（リアルタイム向け）、Cortex-A（アプリケーション向け）の3シリーズがある。

命令セットを単純化し、各命令を1クロックサイクルで実行できるようにしたプロセッサアーキテクチャ。パイプライン処理との親和性が高く、組込みプロセッサ（ARM等）で広く採用される。CISCと対比される概念。

複雑で多機能な命令セットを持つプロセッサアーキテクチャ。1つの命令で複雑な処理を実行できるが、命令の実行に複数クロックサイクルを要する。x86アーキテクチャが代表例。RISCと対比される。

命令の実行を複数のステージ（フェッチ、デコード、実行、メモリアクセス、ライトバック等）に分割し、各ステージを並行して処理する技法。スループットが向上するが、分岐予測ミスやデータハザードによるパイプラインストールが課題となる。