ソフト・マクロのCPUを使おう！ ――FPGAによるシステムLSI設計の意味
5．ソフト・マクロのCPUに対する疑問
FPGAを使用している設計者の方々であっても，ソフト・マクロのCPUの利用について，あまり積極的ではないケースがあるようです．その理由はいくつかに集約されるのですが，中にはかなりの誤解もあるようで残念なかぎりです．
●CPUは外付けにしたほうが安い？
―― No! FPGAのすき間に実装すればタダ同然FPGAは価格が高く，量産には向かないというイメージがついて回っているようです．このため，高価なFPGAにソフト・マクロのCPUを入れるくらいなら，ひと回り規模の小さなFPGAとリーズナブルな価格の汎用CPUを併用したほうがコスト・パフォーマンスが良いと考えがちです．たしかにFPGA向けのソフト・マクロのCPUが発表された当時はその傾向がありましたが，最近では大きく事情が変わってきています．
例えばAltera社のCycloneファミリの場合，いちばん規模が小さい「EP1C3」にNiosコアを実装すると，使用率は約50%になります．そこで「EP1C3の2004年における大量購入時の価格は4ドルなので，CPU分のコストは2ドル」という説明もあります．
さすがに筆者はこれをうのみにはしません．FPGAの設計で，使用率100%を前提として話をするのはおかしいですし，FPGA向けのアプリケーションで大量購入時の価格を適用するのも無理があります．こう考えると，500円～1,000円程度をCPUのためのコストと見なすのが適切ではないでしょうか．この程度でカスタム・マイコンが手に入るのであれば，メリットが大きいと考えます．部品点数や実装面積の削減によるコスト・メリットも出てくるかもしれません．
ソフト・マクロのCPUを実装するためにひと回り大きなFPGAを使わなければならないとしたら，差額分だけコスト・アップになると考えている人もいるようです．しかし，実際の設計を考えると，CPU処理を必要とするような機能であるなら，EP1C3よりもう少し大きめの規模のデバイスを使うことになるはずです．いまや数十万ゲート規模のFPGAの使用など珍しくありません．この規模のFPGAであれば，CPUコアのゲート規模は全体の数%～10%以下です．FPGAで使用率100%を前提とした設計がないということは，もともと余っている「すき間」にソフト・マクロのCPUを実装できる可能性があるとも言えます（図10）．この場合，CPUのコストは実質タダということになり，汎用LSIとその周辺回路がなくなる分だけコスト削減につながります．
〔図10〕ソフト・マクロのCPUは'すき間'に入る
