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【2020年版】FPGA5選 / メーカー10社一覧

FPGAのメーカー10社・40製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


FPGAとは

FPGAとは Field Programmable Gate Array の略です。論理回路の設計を人間が間違えてしまっていても、即座にハードウェア言語にて修正が可能という特徴を持つデバイスです。集積回路(IC: 複雑な機能を果たす電子回路の多数の素子が作り込まれている電子部品)であるため、ハードウェアとしての性質もありますがが、内部の回路構成を自由にプログラムできるという点でソフトウェアとしての性質もあるのが特徴です。条件に合わせて使用する回路を選択し、使わない回路を省くことで、用途にあったICにすることが可能です。

FPGAの使用用途

FPGAは、通信、ネットワーク機器や産業機器だけではなく、OA機器、家電、自動車や放送機器などにも多く使用されています。開発しながら仕様も変更していくスピード、そしてコスト、リスクを削減することが近年の開発に求められているため、それに対応できる次世代のデバイスが、「書き換え可能機能」というメリットを持つFPGAと言えます。ハイパフォーマンスで汎用的ですが処理に時間のかかる「CPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)」や、一度焼き込んだら変更が不可能な「ASIC(Application Specific Integrated Circuit:特定用途向けの集積回路)」の短所を補い、「パフォーマンス」と「柔軟性」の両方を兼ね備えていることから今後も使用用途は増加すると考えられます。

FPGAの原理

FPGAが論理回路の設計を自身で変更できるメカニズムは、メモリーによってLUT(Lookup Table)の処理内容を変更できるという点にあります。LUTは真理値の参照表のようなもので、4入力に対して1つの出力が対応します。それに沿って入力した値に対して出力の値を定義し、特定の演算を行うことができます。これが基本原理となってワークしています。FPGAの内部構造は、基本要素であるロジックエレメント(ロジックセルともいう)の他に、内部配線、クロック専用配線、乗算器(DSPブロック)、I/O部、PLL、ブロックRAMなどで構成されています。これらがどのような回路パターンであっても配線しやすいように、網の目状に並んでいます。
設計した回路をFPGAでワークさせるためには、①外付けのメモリに配線の情報を書き込む、②FPGAの内蔵メモリに配線の情報を書き込む、③パソコンからFPGAに配線の情報を送る、という方法があります。

FPGAのメーカー情報

FPGAのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 ザイリンクス株式会社
  2. 2 ポートウェルジャパン株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 Efinix、Inc.
  2. 2 Achronix Semiconductor Corporation
  3. 3 Digilent Inc.

歴史のある会社

  1. 1 ザイリンクス株式会社
  2. 2 ポートウェルジャパン株式会社
  3. 3 Digilent Inc.

FPGAのメーカー10社一覧


FPGA5選

ECP5 FPGA ファミリ

ラティスセミコンダクター株式会社 ECP5 FPGA ファミリ 画像出典: ラティスセミコンダクター株式会社公式サイト

特徴

ラティスのECP5 FPGAファミリは、他社製品の同一機能規模を持ったFPGAと比べて、価格が40%安く、消費電力が最大30%低下した、超小型パッケージで、スモールセル基地局、マイクロサーバや監視カメラなどに適しています。

消費電力が、シングルチャネルSERDESで0.25W以下、クアッドチャネルSERDESで0.5w以下と小さくできたことで、放熱設計に制約のある高密度実装も可能です。

機能当たりの集積規模は、同等性能を持った他社競合品と比べて、最大2倍というのも特長です。

ラティスセミコンダクター株式会社の会社概要

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Virtex-7

ザイリンクス株式会社 Virtex-7 画像出典: ザイリンクス株式会社公式サイト

特徴

ザイリンクスの7シリーズFPGAファミリは、TSMC社の28nmHKMG、HPLプロセステクノロジを採用した、低消費電力で低コスト、高性能・容量が特長です。

その1つであるVirtex-7 FPGAは、前世代よりも50%消費電力が削減され、200万個のロジックセルという容量を備えており、厳しい要件が求められるアプリケーションでも高いシステムパフォーマンスを実現します。

高性能レーダーシステム、高性能演算システムなどのワイヤード、ワイヤレス、T&Mアプリケーションなどに最適です。

ザイリンクス株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 東京都品川区大崎 1-2-2 アートヴィレッジ大崎セントラルタワー 4階
  • URL: https://japan.xilinx.com/
  • 創業: 1989年
  • 従業員数: 5,000人

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Spartan-7 FPGA ファミリ

ザイリンクス株式会社 Spartan-7 FPGA ファミリ 画像出典: ザイリンクス株式会社公式サイト

特徴

ザイリンクスのSpartan-7 FPGAファミリは、I/O最適化により単位ワットあたり最高クラスの高性能をもった低価格で低消費電力のデバイスです。

コア電圧を1.0Vまたは0.95Vから選択でき、さらに45nm世代のデバイスと比較して総消費電力が50%削減となっており、総消費電力を大幅にカットしています。

このデバイスの主な用途は、コネクティビティやセンサ統合、エンベデッドビジョンを活用している産業用や車載用のアプリケーションです。

ザイリンクス株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 東京都品川区大崎 1-2-2 アートヴィレッジ大崎セントラルタワー 4階
  • URL: https://japan.xilinx.com/
  • 創業: 1989年
  • 従業員数: 5,000人

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インテル(R) Agilex(TM) FPGA & SoC

インテル株式会社 インテル(R) Agilex(TM) FPGA & SoC 画像出典: インテル株式会社公式サイト

特徴

インテル(R)Agilex(TM)FPGA&SoCは、ヘテロジニアス3DSiPテクノロジーを採用し、10nmプロセス技術に基づいたFPGAファブリックと第2世代のインテル(R)Hyperflex(TM)FPGA仕様を統合したデバイスです。

様々なアプリケーションにおいて、最大40%の消費電力を削減します。

このFPGAファミリには、幅広いアプリケーションに対応したFシリーズ、高性能プロセッサーインターフェイスと広帯域幅が必要なアプリケーションに対応したIシリーズ、演算処理とメモリー負荷の高いアプリケーションに適したMシリーズがあります。

インテル株式会社の会社概要

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インテル(R) Arria(R) シリーズ FPGA & SoC

インテル株式会社 インテル(R) Arria(R) シリーズ FPGA & SoC 画像出典: インテル株式会社公式サイト

特徴

インテル(R)Arria(R)シリーズFPGA&SoCの性能と電力効率は、ミッドレンジのアプリケーションに最適です。

このFPGAファミリは、メモリーやロジック、DSPブロッグなどの豊富な機能セットに加えて、最大25.78Gbpsという優れたシグナルインテグリティのトランシーバーを備え、多数の機能の統合とシステム帯域幅の最大化が可能です。

Arria(R)シリーズには、20nmテクノロジーの高性能なArria(R)10SoCと、業界トップクラスの性能が特長の28nmテクノロジーArria(R)VSoCがあります。

インテル株式会社の会社概要

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