特定用途向け集積回路とは？

特定用途向け集積回路（ASIC）は、全体的な回路設計を簡素化することを目的としたコンパクトにパッケージ化された電子回路です。 場合によっては、既存の製品のリバースエンジニアリングも防ぐことができます。 たとえば、多くの製品は単一の専用チップを使用して製品を制御しています。 コンピューター、携帯電話、その他のデジタルデバイスなど、ほとんどすべてのガジェットで少なくとも1つのASICが使用されます。 この回路は、汎用の集積回路（IC）とは大きく異なります。

マイクロチップとも呼ばれるこのICは、回路基板の部品数を最小限に抑えるために最初に導入されました。 以前に回路が2ダースの抵抗とコンデンサを備えた1ダースのトランジスタを使用していた場合、これらの部品のほとんどをICで置き換えます。 その結果、ある程度の小型化が実現し、IC内のコンポーネントの密度がますます高くなっています。 たとえば、最新のマイクロプロセッサは、1平方インチ未満のスペースに100万個以上のトランジスタを搭載しています。

アプリケーション固有の集積回路は、複雑な回路アプリケーションでよく使用されます。 たとえば、単純なグラフィックアダプターカードを搭載したパーソナルコンピューターでは、グラフィックを多用するゲームを正常にインストールできない場合があります。 ゲームインストーラーは、互換性のあるグラフィックアクセラレータカード（GAC）を期待している場合があります。GACには、通常のグラフィックアダプターでは解釈できない高レベルのグラフィックコマンドを実装できるASICが含まれています。 アプリケーション固有の集積回路は、画面上の異なる場所に標準形状を同時に描画できる場合があります。 この機能は、実際に見えるほど十分に速く画像を生成するために必要です。

データ通信では、アプリケーション固有の集積回路をコンピューター、ハブ、スイッチ、およびルーターで使用できます。 ネットワークインターフェイスカード（NIC）は、カスタマイズされたチップ、ローカルネットワークセグメントの物理およびデータリンク層の要件を処理する特定用途向け集積回路を使用します。 NICのASICは、NICの物理的な動作を担当します。 たとえば、イーサネットアダプタには、必要に応じてパケットの衝突検出や再送信などのタスクを処理できるアプリケーション固有の集積回路があります。 NICがトークンリングタイプの場合、ASICは、ネットワークへの送信を試みる前に、トークンと呼ばれるフラグパケットの受信を待機します。

高密度の半導体チップは、多くの場合、電子機器の製造に適しています。 これにより、汎用チップと部品数が少なく、サイズまたはフットプリントが小さい特定用途向け集積回路を備えた新しい製品が実現します。 例外は、ボード上の他のコンポーネントとは別にマウントする必要がある高出力または特殊用途の半導体です。 回路の汎用部分を小さなパッケージに統合できる場合、結果は通常、アプリケーション固有の集積回路になります。