カスタムLSI

汎用から特定用途向けまで多様なLSI。中でもカスタムLSIは専用設計により高性能と低コストを両立できます。ここでは、カスタムLSIのメリットや代表的な種類であるASICとFPGAについて解説しました。加えてASICメーカーの選び方のポイントも紹介しています。

LSIと「カスタムLSI」の基本

専用設計による高効率化

LSI（大規模集積回路）は、多数のトランジスタを1つのチップに集積した電子回路で、汎用的な用途から特定用途まで幅広く用いられます。その中で「カスタムLSI」は、特定の機能や用途に特化して設計されたLSIであり、処理効率や消費電力、回路面積の最適化が可能です。

専用設計により、不要な機能や冗長回路を排除し、必要な演算や制御だけを効率的に実現することで、汎用LSIでは達成できない高性能化や低消費電力化を実現できます。スマートデバイスや通信機器、自動車向け電子システムなど、用途に応じた最適化が可能。製品差別化や競争力向上に直結します。

カスタムLSIのメリット

高性能とコスト効率の両立

カスタムLSIは、特定用途に最適化された設計により高い処理性能を実現しつつ、不要な機能を削減することで製造コストや消費電力を抑えられます。汎用LSIでは対応しきれない専用処理や演算を効率化できるため、性能とコストのバランスを両立可能です。

また、製品ごとの仕様に合わせた設計ができるため、最小限の回路規模で最大の機能を発揮でき、スマートデバイスや通信機器、車載システムなど、幅広い分野でコスト効率の高い高性能化を実現します。

カスタムLSIの代表的な種類：
ASICとFPGA

ASICとは

ASICは、特定用途向けに専用設計された集積回路で、高性能化と低消費電力化を両立できるのが特徴です。汎用LSIとは異なり、必要な機能だけを回路に組み込むため、チップ面積やコストを最適化できます。

一度設計・製造すると回路内容は固定されるため、量産向けです。スマートフォンや通信機器、家電、自動車の電子制御など、用途ごとに最適化された高効率な処理を実現します。

FPGAとは

FPGAは、回路構成をユーザーが自由に書き換えられる集積回路です。ASICのように専用設計は不要で、設計変更や機能追加が容易なため、試作や小ロット生産に適しています。高い並列処理能力を活かして特定用途向けの高速演算も可能。通信機器や画像処理、AI推論など幅広い分野で利用されます。

ASICほどの低消費電力やチップ面積の最適化は難しいものの、柔軟性と開発スピードの面で大きなメリットがあります。

ASICメーカーの選び方

メーカーごとに得意分野が異なる

ASICメーカーは、設計技術やプロセスノード、対応可能な用途によって得意分野が大きく異なります。高性能演算向け、低消費電力向け、量産向けなど、メーカーごとの強みを理解することで、開発要件に適切な選択が可能です。用途や性能目標、コスト制約に応じてメーカーを比較・検討しましょう。