セミカスタムIC「ASIC」スタンダードセル・ゲートアレイ・セルベースの違い

カスタムICとは?

集積回路(IC)の種類として汎用ICとカスタムICに分類され、カスタムICは利用者の要求に応じて特定用途に特化して作成するICのことを言います。カスタムICには何も無い状態から回路、ICを作るフルカスタムICと、基本となる回路を組み合わせて回路、ICを作るセミカスタムICがあります。


ASICとは?

半導体集積回路(IC:Integrated Circuit)の分類の一つで、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、製造されるものです。ASICの種類は大きく分けて、ゼロから論理回路を作りこんでいく「フルカスタムIC」と、基本的な回路や機能ブロックなどを組み合わせて設計を行う「セミカスタムIC」があります。セミカスタムICには、基本的な論理回路を敷き詰めた半完成品を用意し、回路間の配線を指定することで機能を実装する「ゲートアレイ」方式や、ある程度まとまった機能を実装した部品化された回路(セル)を組み合わせていく「スタンダードセル」方式、両者の特徴を合わせた「エンベデッドアレイ」方式などがあります。

ASICについての詳しい解説は下記を参照。

ASIC・FPGAとは?その違いと置き換え(ASIC化)・転換の方法


ASICの分類

ゲートアレイ (英語: gate array)とは

トランジスタ(ゲート)をあらかじめ規則正しく列(アレイ)状に配置したベースバルクを用意しておき、そのトランジスタを配線工程で接続することでお客様の要望するICを構成します。配線のみの工程となるため一般的に開発期間が短いことが特徴です。ゲート数や端子数に応じたベースバルクが用意されています。

エンベデッドアレイ (英語:embedded array)とは

ゲートアレイの一部の領域にメモリやPLL、アナログ回路などの機能マクロを組込むことで、ゲートアレイより機能を高めた回路を構成することができます。トランジスタを構成するベースバルク部分を先行して作成しておくことで、ゲートアレイと同等な期間で開発が可能です。また論理回路の変更の場合は配線層のみで修正ができるため、製品修正のリスク回避にも有効です。

スタンダードセル (英語: standard cell)・セルベース (英語: cell base) とは?

最適設計された内部ロジックセルを用いたメモリやPLL、アナログ回路などの機能マクロを組み込み、ICを構成します。ゲートアレイに比べて設計の自由度が高く、高機能・高集積、低消費電力となり、お客様の要望に最適なICを実現できます。


ASICの比較表

比較項目・違い ゲートアレイ エンベデッドアレイ スタンダートセル/セルベース
消費電力
チップサイズ
機能マクロ
単価
開発費
開発期間

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