System-on-a-chipと集積回路

ショートカット: 違い、類似点、ジャカード類似性係数、参考文献。

System-on-a-chipと集積回路の違い

System-on-a-chip vs. 集積回路

System-on-a-chip（SOC、SoC）は集積回路の1個のチップ上に、プロセッサコアをはじめ一般的なマイクロコントローラが持つような機能の他、応用目的の機能なども集積し、連携してシステムとして機能するよう設計されている、集積回路製品である。 大容量のDRAMやアナログ回路の混載にはさまざまな難しさやリスクもあり、デメリットもある（後述）ため、DRAMを別チップに集積し、同一パッケージに収めたSiPの形態をとる製品もある。. SOPパッケージに封入された標準ロジックICの例 集積回路（しゅうせきかいろ、integrated circuit, IC）は、主としてシリコン単結晶などによる「半導体チップ」の表面および内部に、不純物の拡散による半導体トランジスタとして動作する構造や、アルミ蒸着とエッチングによる配線などで、複雑な機能を果たす電子回路の多数の素子が作り込まれている電子部品である。多くの場合、複数の端子を持つ比較的小型のパッケージに封入され、内部で端子からチップに配線されモールドされた状態で、部品・製品となっている。.

ASIC

ASIC（application specific integrated circuit、特定用途向け集積回路）は電子部品の種別の1つで、特定の用途向けに複数機能の回路を1つにまとめた集積回路の総称である。通常は「エーシック」と発音され、表記する場合は日本でも「ASIC」である。.

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マイクロプロセッサ

マイクロプロセッサ（Microprocessor）とは、コンピュータなどに搭載される、プロセッサを集積回路で実装したものである。 マイクロプロセッサは小型・低価格で大量生産が容易であり、コンピュータのCPUの他、ビデオカード上のGPUなどにも使われている。また用途により入出力などの周辺回路やメモリを内蔵するものもあり、一つのLSIでコンピュータシステムとして動作するものを特にワンチップマイコンと呼ぶ。マイクロプロセッサは一つのLSIチップで機能を完結したものが多いが、複数のLSIから構成されるものもある（チップセットもしくはビットスライスを参照）。 「CPU」、「プロセッサ」、「マイクロプロセッサ」、「MPU」は、ほぼ同義語として使われる場合も多い。本来は「プロセッサ」は処理装置の総称、「CPU」はシステム上で中心的なプロセッサ、「マイクロプロセッサ」および「MPU（Micro-processing unit）」はマイクロチップに実装されたプロセッサである。本項では、主にCPU用のマイクロプロセッサについて述べる。 当初のコンピュータにおいて、CPUは真空管やトランジスタなどの単独素子を大量に使用して構成されたり、集積回路が開発されてからも、たくさんの集積回路の組み合わせとして構成されてきた。製造技術の発達、設計ルールの微細化が進むにつれてチップ上に集積できる素子の数が増え、一つの大規模集積回路にCPU機能を納めることが出来るようになった。汎用のマイクロプロセッサとして最初のものは、1971年にインテルが開発したIntel 4004である。このマイクロプロセッサは当初電卓用に開発された、性能が非常に限られたものであったが、生産や利用が大幅に容易となったため大量に使われるようになり、その後に性能は著しく向上し、価格も低下していった。この過程でパーソナルコンピュータやRISCプロセッサも誕生した。ムーアの法則に従い、集積される素子数は増加し続けている。現在ではマイクロプロセッサは、大きなメインフレームから小さな携帯電話や家電まで、さまざまなコンピュータや情報機器に搭載されている。.

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マイクロコントローラ

マイクロコントローラ(microcontroller)は、コンピュータシステムをひとつの集積回路に組み込んだものである。.

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パッケージ (電子部品)

電子部品のパッケージ（外周器:がいしゅうき）とは、電気製品を構成する個別部品の外形を構成する部分であり、通常は小さな電子部品を包む樹脂や金属、セラミックを指す。 1mm方眼紙上のチップ抵抗（3216サイズ） アキシャルリード 電解コンデン.

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フォトマスク

フォトマスク（英語：photomask）とは、ガラス乾板とも呼ばれ、電子部品の製造工程で使用されるパターン原版をガラス、石英等に形成した透明な板であり、「フォトリソグラフィ」と呼ばれる転写技術によって電子部品の回路パターン等を被転写対象に転写する際の原版となるものである。 半導体素子、フラットパネルディスプレイ、プリント基板といった電子部品の製造工程で、配線層や部品層といった異なる画像を写すために、数枚から数十枚のフォトマスクが使用される。露光工程で1枚ごとにフォトレジストと呼ばれる感光性材料にフォトマスクの画像が転写される。露光により現像液への溶解性が変化するフォトレジストの特性に基づき、光の当たった部分が除去される、あるいは残存することにより、次のエッチング工程と呼ばれる被加工対象への溶解、除去処理に対するマスクとなる。エッチング工程での被加工対象の不要部分の除去が終了後、フォトレジストを薬液によって剥離することで工程が終了し、次の層の加工のためにまたフォトレジストが塗布され、同様の処理が繰り返される。 高密度半導体の製造に使われる高精細のフォトマスクのものではレチクルと呼ばれるものがある。.

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システムLSI

テムLSI (system LSI) とは、一般的にマイクロコントローラを含んで組み込みシステム製品の主要な電子回路を1チップ程度に集積した半導体素子であり、SoCによる具体的な部品という性格もあるシステムLSIでは主要な機能を1つ程度に詰め込んでいるが、SoCでは概念としてすべてを1つに詰め込んでいる。。狭義にはカスタムLSIだけを指すが、広義にはカスタムLSIに汎用のCPUやDSPを加えたLSIを含める。 特に民生分野の大量生産品で、情報家電などの複雑なシステムにおいて、LSIの小型化、高性能化およびコスト削減のためにシステムLSIを開発して使用している。デジタル回路を中心に構成されており、入出力部にアナログ回路を持つものも多い。なお、以下の説明内では、電子回路技術としては純然たるアナログ領域で動作しているクロック回路やインターフェース回路も組込側での分類を優先してデジタル回路の説明として扱っており、アナログ回路は組込側でビデオ信号や音声信号のようなアナログ信号を扱う回路のみに限定している。.

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入出力ポート

入出力ポート（にゅうしゅつりょくポート、Input/Output Port）は、コンピュータ等の情報機器において、装置の外部に接続する機器との情報の入出力に使用するインタフェースの端子（ポート）である。以下、略語としてI/Oポート（アイオーポート）を用いる。.

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CPU

Intel Core 2 Duo E6600) CPU（シーピーユー、Central Processing Unit）、中央処理装置（ちゅうおうしょりそうち）は、コンピュータにおける中心的な処理装置（プロセッサ）。 「CPU」と「プロセッサ」と「マイクロプロセッサ」という語は、ほぼ同義語として使われる場合も多いが、厳密には以下に述べるように若干の範囲の違いがある。大規模集積回路（LSI）の発達により1個ないしごく少数のチップに全機能が集積されたマイクロプロセッサが誕生する以前は、多数の（小規模）集積回路（さらにそれ以前はディスクリート）から成る巨大な電子回路がプロセッサであり、CPUであった。大型汎用機を指す「メインフレーム」という語は、もともとは多数の架（フレーム）から成る大型汎用機システムにおいてCPUの収まる主要部（メイン）、という所から来ている。また、パーソナルコンピュータ全体をシステムとして見た時、例えば電源部が制御用に内蔵するワンチップマイコン（マイクロコントローラ）は、システム全体として見た場合には「CPU」ではない。.

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Dynamic Random Access Memory

Dynamic Random Access Memory（ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ、DRAM、ディーラム）は、コンピュータなどに使用される半導体メモリによるRAMの1種で、コンピュータの主記憶装置やディジタル・テレビやディジタル・カメラなど多くの情報機器の、内部での大規模な作業用記憶として用いられている。（通常のSRAMと同様に）揮発性（電源供給がなくなると記憶情報も失われる）であるばかりでなく、ICチップ中の素子に小さなキャパシタが付随すること（寄生容量）を利用した記憶素子であるため、常にリフレッシュ（記憶保持動作）を必要とするダイナミックメモリであることからその名がある。SRAMに比べ、リフレッシュのために常に電力を消費することが欠点だが、今のところ大容量を安価に提供できるという利点から、DRAMが使われ続けている。.

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EDA

EDAとは.

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FPGA

Altera Stratix IV GX FPGA FPGA（field-programmable gate array）は、製造後に購入者や設計者が構成を設定できる集積回路であり、広義にはPLD（プログラマブルロジックデバイス）の一種である。現場でプログラム可能なゲートアレイであることから、このように呼ばれている。.

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Read only memory

Read only memory（リードオンリーメモリ、ROM: ロム）は、記録されている情報を読み出すことのみ可能なメモリである。読み出し専用メモリともいう。.

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SiP

Pentium Proは、二枚のチップを横に並べて配置するSiP構造を採用している。左側は演算プロセッサ本体、右側は二次キャッシュメモリとなる。 SiP(system in a package)は、複数のLSIチップを1つのパッケージ内に封止した半導体および製品のこと。 対語はSOC (System-on-a-chip) 。.

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Static Random Access Memory

NESクローンに使われていた2K×8ビットSRAM Static RAM・SRAM（スタティックラム・エスラム）は、半導体メモリの一種である。ダイナミックRAM (DRAM) とは異なり、定期的なリフレッシュ（回復動作）が不要であり、内部構造的に長くても1秒〜10秒、通常は確実さのために、もっと短い間隔でリフレッシュ動作が必要で漏れ電流などにより電荷が失われる、集積回路中の素子の寄生容量を利用するという「ダイナミック」な方式であるのに対し、-->フリップフロップ等の順序回路という「スタティック(静的)な回路方式により情報を記憶するもの」であることからその名がある。「データ残留現象」といった性質が無いわけでもないが、基本的に電力の供給がなくなると記憶内容が失われる揮発性メモリ（volatile memory）である。但し原理上、アクセス動作が無ければ極く僅かな電力のみで記憶を保持できるため、比較的大容量のキャパシタを電池交換中のバックアップとしたり、保存性のよい電池を組み合わせて不揮発性メモリのように利用したりといった利用法もある（特に後者はフラッシュメモリ一般化以前に、ゲーム機などのカートリッジ内のセーブデータ用に多用された）。 ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory）ではあるが、ランダムアクセスだからそう呼ばれているのではないので本来の語義からはほぼ完全に誤用として、読み書き可能という意味で慣用的にRAMと呼ばれているものである、という点についてはDRAMと同様である。.

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