FPGAをゼロから自作するためには、LUTを実現するための回路を考案しなければならない。これは過去FPGAを考案し開発してきた先駆者が通って来た道を再体験することを意味する。

真に技術なり技能の継承者となるには必ず先駆者が悟りを得た瞬間を再体験した者であることが不可欠である。

別に先駆者が考案した方法をうまいこと利用するだけなら再体験はしなくても良いが、技術の核心に触れる改良を加えたり、それに代わる考案を生み出すにはすくなからず再発明の努力が必要である。

何故かFPGAを使う側の立場から作る側の立場になってFPGAを見るようになると今まで知らずに済んでいた秘密のベールが見えてくる。

LUTってどういう回路になっているのだろう？

という単純な疑問である。利用する立場での理屈ではコンフィグレーションシーケンスでビットシリアルでコンフィグレーションビット情報を流し込んでいくので、内部はシフトレジスタみたいな形にメモリが数珠繋ぎになっていることは想像に難くない。

もちろん単純なシフトレジスタではなく、それぞれのレジスタビットはおのおの機能が異なる。一部はLUTであり、他はスイッチとして使われる。

JTAGとか最近のことは除外して初期のスレーブシリアルとかパッシブシリアルとかいう原始的なしかし確実で有効なコンフィグレーション方式をサポートすることを前提に置こう。

全体は後回しにして、まず一番肝心なLUTを考えよう。４ビット入力１出力として、その入力と出力およびSRAMビットのつながりすらピンと来ない。４ビットの値をデコードして１６ビットのSRAMのいずれか１ビットをセレクトする回路になるのだろうか。トランジスタ回路で構成するとどうなるのだろうか、基本から勉強し直しだ。もはやトランジスタでコンピュータが作れるぐらいにならないとだめだな。