Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

FPGAことはじめ

3,942 views

Published on

FPGAという言葉の意味を探ってみた

Published in: Devices & Hardware
  • Sex in your area is here: ❤❤❤ http://bit.ly/2F7hN3u ❤❤❤
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Dating for everyone is here: ❤❤❤ http://bit.ly/2F7hN3u ❤❤❤
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • -- DOWNLOAD THIS BOOKS INTO AVAILABLE FORMAT -- ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... Download FULL PDF EBOOK here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... (Unlimited)
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • DOWNLOAD THI5 BOOKS INTO AVAILABLE FORMAT (Unlimited) ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... Download Full PDF EBOOK here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download Full EPUB Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... ACCESS WEBSITE for All Ebooks ......................................................................................................................... Download Full PDF EBOOK here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download EPUB Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download doc Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... .............. Browse by Genre Available eBooks ......................................................................................................................... Art, Biography, Business, Chick Lit, Children's, Christian, Classics, Comics, Contemporary, Cookbooks, Crime, Ebooks, Fantasy, Fiction, Graphic Novels, Historical Fiction, History, Horror, Humor And Comedy, Manga, Memoir, Music, Mystery, Non Fiction, Paranormal, Philosophy, Poetry, Psychology, Religion, Romance, Science, Science Fiction, Self Help, Suspense, Spirituality, Sports, Thriller, Travel, Young Adult,
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • DOWNLOAD THI5 BOOKS INTO AVAILABLE FORMAT (Unlimited) ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... Download Full PDF EBOOK here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download Full EPUB Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... ACCESS WEBSITE for All Ebooks ......................................................................................................................... Download Full PDF EBOOK here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download EPUB Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download doc Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... .............. Browse by Genre Available eBooks ......................................................................................................................... Art, Biography, Business, Chick Lit, Children's, Christian, Classics, Comics, Contemporary, Cookbooks, Crime, Ebooks, Fantasy, Fiction, Graphic Novels, Historical Fiction, History, Horror, Humor And Comedy, Manga, Memoir, Music, Mystery, Non Fiction, Paranormal, Philosophy, Poetry, Psychology, Religion, Romance, Science, Science Fiction, Self Help, Suspense, Spirituality, Sports, Thriller, Travel, Young Adult,
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here

FPGAことはじめ

  1. 1. FPGAことはじめ Takahiro Nakayama, 2015/03/02
  2. 2. 目次 1. FPGAとは 2. FPGAの立ち位置 3. FPGAとGPU / CPU 4. FPGAの使い道
  3. 3. 1. FPGAとは
  4. 4. 1. FPGAとは?  FPGAとは? Field-Programmable Gate Array → 現場書き換え可能なゲートアレイ ???
  5. 5. まったくわからん
  6. 6. 1. FPGAとは?  Field ― 現場? そのまま。 工場、研究室ではなく現場。仕事場。
  7. 7. 1. FPGAとは?  Programmable ― 書き換え可能? 回路構成を書き換えられる。 書き換えのための言語が HDL(Hardware Description Language)。
  8. 8. 1. FPGAとは?  Gate Array ― ゲートアレイ? 回路の構成要素。 ANDゲート、ORゲートなど回路構成上、定番の要素を 並べたもの。 並べ方の問題のため、一口にゲートアレイといっても いろいろある。
  9. 9. 1. FPGAとは?  FPGAのイメージ AND OR スイッチで出力を制御 全体でANDにもORにもなれる ≒ 回路構成を書き換え IN OUT
  10. 10. 2. FPGAの立ち位置
  11. 11. 2. FPGAの立ち位置  FPGAとは? IC(Integrated Curcuit, 集積回路)チップの一種 ICチップ FPGA
  12. 12. 2. FPGAの立ち位置  ICチップの中では? PLD(Programmable Logic Device)の一種 ICチップ PLD FPGA
  13. 13. 2. FPGAの立ち位置  FPGA以外のPLDは? PAL(Programmable Array Logic)とか CPLD(Complex PLD)がある ICチップ PLD FPGA CPLD PAL
  14. 14. 2. FPGAの立ち位置  FPGAとの違いは? とてもざっくり言うと回路規模(ゲートアレイ数) PAL < CPLD < FPGA ICチップ PLD FPGA CPLD PAL
  15. 15. 2. FPGAの立ち位置  非PLDって何? ASIC(Application Specific IC, 特定用途向けIC) ICチップ PLD ASIC FPGA CPLD PAL
  16. 16. 2. FPGAの立ち位置  ASICの例は? NW処理チップや画像処理チップ、 広義にはGPU / CPUも入る ICチップ PLD ASIC FPGA CPLD PAL GPU / CPU 画像処理チップ NW処理チップ
  17. 17. 2. FPGAの立ち位置 ICチップ PLD ASIC FPGA CPLD PAL GPU / CPU 画像処理チップ NW処理チップ 処理チップの他にはメモリなども ICチップの一種 再構成可能 ≒ 非特定処理向け 再構成不可能 ≒ 特定処理向け
  18. 18. 3. FPGAとGPU / CPU
  19. 19. これまでの話からすると、 FPGA 再構成可能な非特定処理向けIC CPU 再構成不可能な特定処理向けIC ICチップ PLD ASIC FPGA CPLD PAL GPU / CPU 画像処理チップ NW処理チップ
  20. 20. しかし、 CPUは汎用処理向けICでは ... ? “ 特定 ”処理向けICというのは違和感が ... 汎用 ≒ 特定 ??? ICチップ PLD ASIC FPGA CPLD PAL GPU / CPU 画像処理チップ NW処理チップ 特定処理向け?
  21. 21. 3. FPGAとGPU / CPU  GPUとは Graphic Processing Unit 画像演算ユニット。 その名の通り、画像処理に特化したASIC。 画像処理に特化したGPUで汎用処理を動かす、 GPGPU(General Purpose GPU) という思想もある。
  22. 22. 3. FPGAとGPU / CPU  CPUとは Central Processing Unit 中央演算ユニット。 変な言い方だが、“ 汎用処理に特化 “ したASIC。 汎用処理に特化しているため、当然処理あたりの 回路稼働率は他のASICに比べ低い。
  23. 23. 3. FPGAとGPU / CPU  FPGAとGPU / CPU ICが物理設計レベルで何らかの処理に特化していないため、 (原理上)処理に向き不向きが存在しない ICが物理設計レベルで何らかの処理に特化しているため、 処理に向き不向きが存在する FPGA GPU / CPU 処理に適した論理設計が見つかるかどうかは また別の話
  24. 24. 4. FPGAの使い道
  25. 25. 4. FPGAの使い道  FPGAの長所 回路構成を論理的に書き換えることができるので、 実行したい処理に最適な回路へ随時変更できる。 回路全体をその処理のために動かすので、 一般にCPUやGPUよりも電力効率がよいとされる。
  26. 26. 4. FPGAの使い道  FPGAの短所 実行したい処理に最適な回路を開発する必要がある。 また、HDLによる開発ノウハウが一般には少ない。 現状は市場規模や実用研究の歴史の影響から ASICおよびCPU / GPUが強く、 FPGAの性能競争力がごく一部の分野を除いて弱い。 → 暗号解析、金融計算、科学計算など
  27. 27. 4. FPGAの使い道  FPGAの使い道 現時点では前述の特定分野のみ。 ただ、将来的にはいかなる処理系も代替可能。 スイッチやルータがただの ” NICの多いサーバ “ になる。 最近では、CPUやGPUをとりあえず載っけてしまい、 それらを切り替えて使う方法がメジャーになっているらしい。 Deep Learning等の機械学習研究が進み、 論理回路の設計/開発が任せられれば … ?
  28. 28. ex. FPGAの利用事例
  29. 29. ex. FPGAの利用事例  JP Morgan Chase • FPGAによるデリバティブ専用HPC実装  Bitcoin • FPGAによるハッシュマイニング
  30. 30. ex. FPGAの利用事例  Microsoft • FPGAによる検索エンジン(bing)実装 • FPGAによるDeep-Learning支援  Baidu • FPGAによるDeep-Learning支援
  31. 31. ex. FPGAの利用事例  IBM • FPGAによるストレージ高速化(FlashSystem) • FPGAによるPOWER8システム高速化  Fusion-io • FPGAによるストレージ高速化(ioDrive)
  32. 32. ex. FPGAの求人
  33. 33. ex. FPGAの求人  ドワンゴ 【ニコニコ事業】ハードウェア開発エンジニア (正社員) • (必須)FPGAを用いた開発 • (必須)ゲートレベルの回路設計 • (必須)ソフトウェアアルゴリズムのハードウェア実装 • (必須)デバイスドライバの開発 • (推奨)音声/画像処理、コーデックの開発 • (推奨)HDLによる回路開発 etc … → 要するにすごい人
  34. 34. ex. FPGAの求人  Intel インテルが求める「FPGAアプリケーションエンジニア」とはこんな人 • (必須)HDLの開発 • (必須)C/C++の開発 • (必須)マルチスレッドプログラムの設計/開発/デバッグ • (必須)TCP/IP, ファイルシステム, Linuxシステムの理解 • (推奨)CPU/GPUアーキテクチャの理解 • (推奨)音声/画像認識、圧縮アルゴリズムの開発 etc … → 要するにスーパーマン
  35. 35. おわり

×