構成部品及び要素と実装

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コンピュータのハードウェアにおける構成部品及び要素と実装をテーマに代表的な構成部品や要素についてまとめています。

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1. 半導体素子

代表的な半導体素子について見ていきます。

ダイオード

ダイオードは、電気の流れを一方通行にする半導体素子です。

LED

LEDは、ダイオードの一種で、順方向に電圧を加えた際に発光する半導体素子です。

トランジスタ

トランジスタは、電子回路で信号を増幅またはスイッチングすることができる半導体素子です。

IC

ICは、半導体の表面に、微細かつ複雑な電子回路を形成した上で封入した電子部品です。

LSI

LSIは、素子の集積度が数千ゲートかそれ以上のICです。

VLSI

VLSIは、1チップ当たりの半導体素子の集積度が10万個を超えるICです。

CMOS

CMOSは、P型とN型のMOSFETをディジタル回路の論理ゲート等で相補的に利用する回路方式または電子回路、ICのことをいいます。

バイポーラ

バイポーラは、N型とP型の半導体がP-N-PまたはN-P-Nの接合構造を持つ3端子の半導体素子であり、電流増幅およびスイッチングの機能を持つトランジスタです。

BiCMOS（Bipolar Complementary MOS）

BiCMOSは、バイポーラ回路とCMOS回路を組み合わせた半導体回路です。

バイポーラメモリ

バイポーラメモリは、バイポーラ技術を使用したメモリです。

2. カスタムIC

利用者が要求する回路をICとして実現できます。

ASIC（Application Specific IC）

ASICは、ある特定の機器や用途のために、必要な機能を組み合わせて設計、製造されるICのことをいいます。

FPGA（Field Programmable Gate Array）

FPGAは、製造後に購入者や設計者が構成を設定できるICです。

HDL（Hardware Description Language：ハードウェア記述言語）

HDLは、半導体チップの回路設計などを行なうための人工言語です。プログラミング言語に似た構文や表記法で、回路に含まれる素子の構成やそれぞれの動作条件、素子間の配線などを記述することができます。

3. システムLSI

システムLSIは、組込み分野などで利用され、複数の半導体を組み合わせることによって占有面積を縮小し、システムを小型化し、高速化、低コスト化などのメリットがあります。

コデザイン

コデザインとは、ハードウエアとソフトウエアの設計を、開発の初期段階から協調して行うことをいいます。

SoC（System on a Chip）

SoCは、1つの半導体チップ上にシステムの動作に必要な機能の多く、あるいは全てを実装するという設計手法、また、その手法を使って作られたチップのことを指す言葉です。

4. 組込みシステムの構成部品

組込みシステムを構成する部品について見ていきます。

プロセッサ

コンピューターの制御・演算を行う処理装置のことをプロセッサといいます。CPUやMPUなどはプロセッサーの一つです。

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DSP（Digital Signal Processor）

DSPとは、デジタル化された音声、オーディオ、映像データや、温度、加速度などのセンシング情報に対して、フィルタリングや解析、伝送のための算術演算を高速に実行するプロセッサのことです。

センサ

センサは、ある対象の情報を収集し、機械が取り扱うことのできる信号に置き換える素子や装置のことをいいます。

CCDイメージセンサー

CCDイメージセンサは、ビデオカメラ、デジタルカメラなどで使われている撮像素子です。

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アクチュエータ

アクチュエータは、電気・空気圧・油圧などのエネルギーを機械的な動きに変換し、機器を正確に動かす駆動装置です。

メモリ

メモリは、データを記憶する部品で、記憶装置は主記憶と補助記憶がありますが、メモリというと主記憶装置のことを指すことが一般的です。

ASIC