• 第3章 FPGAの仕組み
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  章トップ（目次）
  
• 
  3-1 FPGAとは何か
  
• 
  3-2 論理回路の基本構成（LUT / FF）
  
• 
  3-3 配線資源とスイッチ構造
  
• 
  3-4 クロックと同期設計
  
• 
  3-5 FPGAの設計方法（HDL）
  
• 
  3-6 CPU・GPU・FPGAの違い
  
• 
  3-7 構成データと再構成
  
• 
  3-8 タイミング設計と制約（STA）
  
• 
  3-9 配置配線（Place & Route）
  
• 
  3-10 I/Oとピン制約
  
• 
  3-11 CPU・GPU・FPGAの本質的違い
  
• 
  ▶ 第2章 GPUの仕組み
  

3-6 CPU・GPU・FPGAの違い

CPU、GPU、FPGAは、
いずれも演算処理を行う装置ですが、
設計思想と得意分野
は大きく異なります。

CPU（Central Processing Unit）

CPUは、
汎用的な逐次処理
を得意とするプロセッサです。

• 複雑な制御処理に強い
• 分岐や例外処理が得意
• プログラム変更が容易

一方で、
同じ処理を大量に並列実行する用途では、
効率が下がります。

GPU（Graphics Processing Unit）

GPUは、
同一処理の大量並列実行
に特化したプロセッサです。

• 画像処理・行列演算に強い
• 数百〜数千の演算器を内蔵
• データ並列に最適

ただし、
分岐が多い処理や、
細かな制御には不向きです。

FPGA（Field Programmable Gate Array）

FPGAは、
回路構造そのものを構成できる
点が最大の特徴です。

• 完全な並列処理が可能
• 遅延をクロック単位で制御可能
• 専用回路に近い性能

その代わり、
設計や検証には高度な知識が必要になります。

処理モデルの違い

• CPU：命令を順番に実行
• GPU：同じ命令を大量データに適用
• FPGA：信号が回路を流れる

FPGAでは、
「プログラムが流れる」のではなく、
データが物理回路を通過
します。

使い分けの指針

• 制御中心・柔軟性重視 → CPU
• 大量演算・数値処理 → GPU
• 低遅延・専用処理 → FPGA

これらは競合ではなく、
補完関係
にあります。

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  ▶ 次章：第2章 GPUの仕組み →