FPGA(Field Programmable Gate Array)
Field Programmable Gate Array
えふぴーじーえー
製造後に利用者が回路の構成をプログラムで書き換えられる集積回路。ハードウェア記述言語で設計した論理回路を書き込み、試作や少量生産、仕様が変わりやすい用途、AIの推論の高速化などに使う。ASICに比べ開発期間は短いが、単価と消費電力は大きい。
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他の資格での定義
製造後にユーザが論理回路の構成をプログラミングできる集積回路。専用ハードウェアに近い性能を持ちながら、回路構成の変更が可能。プロトタイプ開発や少量生産品、リアルタイム処理に適する。
利用者が論理回路の構成をプログラムできる半導体デバイス。HDL(ハードウェア記述言語)で設計した回路を書込み、何度でも書き換え可能。ASICに比べ柔軟性が高く、プロトタイプ開発や少量生産品に適する。
製造後にユーザが論理回路の構成をプログラム可能な半導体デバイス。ルックアップテーブル(LUT)とフリップフロップのアレイで構成される。ASICに比べて開発期間が短く、プロトタイプや少量生産に適する。HDL(Verilog/VHDL)で設計する。
製造後にユーザが論理回路の構成をプログラム可能な半導体デバイス。ルックアップテーブル(LUT)とフリップフロップのアレイで構成される。ASICに比べて開発期間が短く、プロトタイプや少量生産に適する。HDL(Verilog/VHDL)で設計する。
Past Exams
過去問での出題
過去問で 8 回出題(応用情報技術者試験 5・エンベデッドシステムスペシャリスト試験 2・ネットワークスペシャリスト試験 1)。うち 3 回は用語そのものを問う問題です。
- 令和7年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問20(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和5年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問20用語を問う問題(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和5年度 春期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問24選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和4年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問20用語を問う問題(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和2年度 10月 応用情報技術者試験 午前 問21(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 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用語を問う問題(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成30年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問46選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 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 の PDF を新しいタブで開きます)
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。「選択肢」は、問題文ではなく選択肢に出たものです。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。
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AIの学習や推論に必要な大量の行列演算を高速かつ低消費電力で実行するよう設計された半導体チップの総称。GPUのほか、TPU、NPUなどの専用プロセッサ、FPGAやASICによる専用回路があり、データセンター向けと端末向けで求められる性能が異なる。
Googleが開発した、機械学習のテンソル(多次元配列)演算に特化したプロセッサ(ASIC)。大量の積和演算を並列に行う構造(シストリックアレイ)を持ち、深層学習の学習と推論を高い電力効率で処理する。主にGoogleのクラウドサービスを通じて提供される。
1つのチップに数千から数百万個以上の素子を集積したIC。CPUやメモリ、SoCなど現在の主要な半導体はLSIであり、用途を限定した専用のLSIをASIC、利用者が回路を書き換えられるものをFPGAという。
論理演算や制御などのデータ処理を行う半導体。CPUやGPUなどのプロセッサ、特定用途向けのASIC、回路を書き換えられるFPGA、システムの機能を1チップにまとめたSoCなどがある。
特定の製品や用途のために専用に設計・製造する集積回路。必要な機能だけを最適な回路で作るため高性能・低消費電力で、大量生産時の単価も安いが、開発費と期間がかかり、製造後に回路を変更できない。
CPU、GPU、メモリ、通信や入出力の制御回路など、システムに必要な機能を1つの半導体チップにまとめて集積したLSI。部品点数が減るため小型化と低消費電力化に優れ、スマートフォン、組込み機器、IoT機器に広く使われる。
