デジタル回路設計の現状

質問

元ハード屋です。

１０年前まで電気屋をしていましたが、現在のデジタル回路設計の状況が分かりません。
１　昔は汎用部品（７４シリーズ）を使う事を前提に回路設計をしましたが、現在でも良く使う事が多いのでしょうか。それともＦＰＧＡに相当変わっているのでしょうか。
２　汎用部品を使うとき、開発ツールは使われるのでしょうか、使われるのであればどのような物（機能）でしょうか。

回答No.2

xcrOSgS2wY

業界動向的な部分は正直なところ把握しておりませんので、回答は他の方にお譲りしたいと思います。

FPGAを積極的に利用「する」理由としては、例えばPCIバスに接続する場合を考えると、FPGAなら1個で済むところが、汎用ロジックではどんなに小規模な回路に限定してもICが20個は必要でしょう。こういう「どうでもいい枝葉なのに回路規模だけは膨らんでしまう」ようなものをコンパクトにまとめるにはFPGAは最適です。また納期が厳しい場合に、とりあえず入出力ピンだけ割り振って基板レイアウトを完成させておいて、後からロジックを詰め込むなんて綱渡りもできなくはないです。

そういった理由がなければFPGAを利用してもしなくてもいいわけですが、逆にFPGAを積極的に利用「しない」理由としては、FPGA自体（およびプログラムロード用ROM等の周辺チップ）の価格がまだ汎用ロジックほどこなれていない、くらいしか思いつきません。

消極的な理由であれば、ツールの使い方が分からない、今まで使っていないが不便を感じないので変更する理由がない、FLGAにはDIPパッケージがないからテストしづらい(笑)（ピッチ変換基板は使えますけど）、等が考えられます。

ツールの価格に関しては、FPGAでもフリーの開発ツールが各社から提供されています。多くの場合、商用版との違いは対応可能なロジックの規模とFPGAの品種、それと一部上位機能の有無だけで、基本機能はすべて揃っています。ですので、FPGAを使うことによる開発工程でのコストアップは、知識や経験の習得に要するコストを除けば無視できる程度です。

お礼

ご回答有難う御座います。
ＦＰＧＡの利点のご説明有難う御座います。
xcrOSgS2wYさんの会社では何時頃からＦＰＧＡは導入されましたでしょうか。また、ハード屋さんは全員ＦＰＧＡを使いこなされてますでしょうか。
私はある程度プログラムが組めるハード屋ですが、年配の方でハード一筋で来られた方はＦＰＧＡの習得に最初は抵抗を持つだろうと思います。（慣れの問題だと思いますが）

回答No.1

xcrOSgS2wY

規模にもよりますが、PCの周辺で使用するのであればFPGAやワンチップマイコンの使用が前提と考えてよいのではないかと思います。というのも（ISAバスを除くと）汎用ロジックICで速度やシーケンスの条件を満たすのは規模的に難しいからです。そして、FPGAやワンチップマイコンを使うとすればランダムロジック用に汎用ロジックICを使う必要はほとんどなくなるので、用途はせいぜいバッファくらいしかなくなります。

汎用ロジックICを使った開発をするとして、そのための開発ツールは回路を入力してロジックのシミュレートを行うもの、同じく回路図から部品レイアウトや配線パターンの引き回しを行うもの等で、それほど進化していません。（入出力から起こしたランダムロジックから適切なICを自動的に選択してレイアウトまでやるようなソフトはなかったと思います。もう汎用ロジックIC向けでは需要もないでしょうし。）

違うところがあるとすれば、フリーのツールが数多く登場していることと、PCの速度向上により自動処理が充分実用になることくらいでしょうか。

お礼

御回答有難う御座います。
先日ＦＰＧＡのセミナーを受講した時、受講者の方と話をしたのですがその方は汎用ロジックで回路設計をされていると仰ってました。規模は小規模だそうです。
デジタル中心のハード屋はほとんどの人がＦＰＧＡを使いこなしていると思ってましたので意外でした。ロジック屋全体の中でＦＰＧＡを使いこなしている方はどの程度の割合でしょうか。
ＦＰＧＡが普及してきたのは最近だと思いますが、具体的には何時ぐらいからでしょうか。ツールが高そうなので小規模回路しか手掛けない所は導入しないのでしょうか。