FPGA？マイコン？

Question

FPGAとマイコンは何が違うのですか？
FPGAはマイコンの中に入っている集積回路のことですか？
マイコンはCPU・メモリ・ポートがあればマイコン？
マイコンには必ずFPGAが入っているのですか？
パソコンでC言語等で記述して、特定の動作をさせることができるのはFPGAのようなPLDがマザーボード上にあるからですか？

superside0 · Accepted Answer

FPGAは、ユーザーによる回路定義ファイルを焼き付けることによって、
ロジック回路そのものが作れるものです。
（専用チップを安価に作れるというのがメリットです）
このため、ターゲットとするシステムはマイクロコンピュータに限定されません。

一方、マイコンは、回路そのものは固定であり、
搭載しているROMやフラッシュRAM中のプログラムの記載通りに、
マイコンが用意している命令（回路）を動かすということしかできません。

rabbit_cat · Answer

マイコンは、動かすのにプログラムが必要です。
マイコンは、プログラムをメモリから読んできて、それを解釈して、実行します。プログラムを変更すれば、動作が変わります。

ＦＰＧＡは、プログラム自体を回路に作りこんでしまう、というイメージと言えばいいですかね。
なんで、マイコンに必要な、「プログラムをメモリから読み込んでくる」ていうのと「解釈する」ていうのを、すっ飛ばして、いきなり、「実行」できます。
なんで、マイコンよりもずっと高速に動作します。

一応、ＡＳＩＣ設計者（ＡＳＩＣ＝カスタムＬＳＩだと思いますが）の立場として言えば、
処理速度
ＡＳＩＣ＞＞＞ＦＰＧＡ＞＞＞マイコン
です。普通に何も考えずに作っても、ＦＰＧＡとマイコンの性能差と同程度（あるいはそれ以上）の差が、ＦＰＧＡとＡＳＩＣにはあります。
最新のＦＰＧＡで数百MHzで動く回路を作るのはかなり大変ですが、ASICなら、同じRTLで何も考えなくてもGHzで動く回路を簡単に作れます。

superside0 · Answer

セットに要求されている速度性能と、どの程度の量産数が見込めるかで
なにを選ぶかが変わります。

ざっくりいうと、
処理速度
　カスタムLSI＞ASIC＞FPGA＞＞＞＞マイコン

設計開発コスト
　マイコン＞FPGA＞＞＞＞ASIC＞＞カスタムLSI

量産効果（大量生産に向くもの）
　カスタムLSI＞＞ASIC＞＞＞＞FPGA＞マイコン

ですかね。

SilverThaw · Answer

厳密な意味での説明ではないけど（質問の「マイコン」の定義が曖昧なので、CPUキットを「マイコン」と仮定して）

>FPGAとマイコンは何が違うのですか？
後述。

>FPGAはマイコンの中に入っている集積回路のことですか？
CPUとしてFPGAが使われているのであれば、そうとも言える。

>マイコンはCPU・メモリ・ポートがあればマイコン？
一概には言えない。
この質問ではそう仮定して回答している。

>マイコンには必ずFPGAが入っているのですか？
いいえ。

>パソコンでC言語等で記述して、特定の動作をさせることができるのはFPGAのようなPLDがマザーボード上にあるからですか？
違う。
すべての処理を行うのはCPU(MPUやPICもここでは含める)
CPUは電子回路の集合であり、その機能は固定されている。
普通のプログラムは、そのCPUに対してどのように動作するかを指示する命令が記述されている。

対して「FPGA」は専用のプログラムを使用し、内部の電子回路を組みかえることにより、さまざまな機能をもったCPUを実現するもの。
その為、CPUを作成する前段階として、CPUの機能の検証に使用したりする場合もある。

FPGA？マイコン？

FPGAは、ユーザーによる回路定義ファイルを焼き付けることによって、

マイコンは、動かすのにプログラムが必要です。

セットに要求されている速度性能と、どの程度の量産数が見込めるかで

厳密な意味での説明ではないけど（質問の「マイコン」の定義が曖昧なので、CPUキットを「マイコン」と仮定して）

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