目が覚めた時にふととんでもない発想が生まれた。

FPGAを自分で作れないかというもの。

４入力１出力のLUTは１６接点のDIPSWで、レジスタはDタイプFFの74シリーズ標準ICで、スイッチマトリックスはバナナクリップケーブルと陸式ターミナルで。

できないことはない。しかしまともな回路を構成するには数百のロジックセルが必要だ。学習用なら少ない数でも十分かもしれない。しかし実用的な回路が構成できないとありがたみがわかないかもしれない。

するとLUTは本物と同じSRAMで構成する必要が、そうなるとコンフィグレーション手段が必要になる。本物はシリアル書き込みパラレル読み出しという特殊なSRAMだし、そんなものは標準部品にはない。使うとするとDual Ported SRAMとかになるがこれは書き込みもパラレルなので書き込みにSP変換回路が必要。他にもいろいろ実現する手段はありそうだが、結構実装面積とのトレードオフを考えないと。

あと実用的なデザインをどうやって自作のFPGAに配置配線するかという問題。考えるとFPGAは半導体としても特殊だけどデザインツールとの両輪で成り立っていることがよくわかる。実際にどんなフォーマットでコンフィグレーション情報が構成されているかは秘密だし。それはまるで生命体のDNAみたいにも思えてくる。

既存のFPGAのコンフィグレーションビットストリームのどの部分がLUTの情報に相当するかは謎である。なので既存のFPGAで回路をデザインしてビットストリームを生成してそれを自作FPGAに流用するということは困難である。

そんなことを思いめぐらしているうちに、子供の頃にコンピュータに強い関心を抱いた時の頃の思いがよみがえってきた。

今ははっきり言えるけど、当時はまったく意識してなかったが無意識のうちにコンピューターが人造生命体の一種であると信じたからに違いない。

FPGAを考案した人に直接聞けないので彼らが意識していたかどうかわからないが、FPGAもそういう発想で見れば一つの人造細胞というかコンフィグレーションビットストリームというDNAを注入するとその中の遺伝子情報が発動して活動をし始めるという点では立派に自然界の生命を模倣した人造生命体である。

子供の頃にコンピューターに強い興味を抱いたのは、英数字だけれどもコンソールタイプライターに自ら人間にアルファベットの文章で問いかけをしてくるという動作を見る限り、その向こうに本当の人間が居るような錯覚を覚えたからに違いない。その向こうには実際は人間は居なくて人造生命体であるコンピューターとその頭脳であるプログラムの仕業であることは承知していても興味が尽きなかった。可能性は無限に広がった。

昔からコンピューターにとりつかれた人は自分でコンピューターを作るという行動に出るのが普通だった。FPGAにとりつかれた者がそれを極めるためにFPGAを自分で作るということは自然の成り行きだ。昔から熱心な仏教信者は自らの手で仏像を刻むという。

おりに触れ「貧乏人のFPGA」というFPGAを自分で作る構想を描いていこう。夏休みはもう終わったので冬休みのテーマーかな。