VLSI (Very Large Scale Integration)

VLSI（Very Large Scale Integration、超大規模集積回路）は、LSIよりさらに多数の素子と複雑な機能を一つの半導体チップへ集積したICを表す分類です。現代のCPU、メモリ、SoCなどが代表例です。

■ 試験で押さえるポイント

• SSI、MSI、LSI、VLSIという名称は集積規模の発展を示しますが、各分類のトランジスタ数に普遍的な境界はありません。文脈によってLSIを高集積IC全般の総称として使う場合もあります。

• 微細加工と設計自動化により、演算器、キャッシュ、制御回路、通信回路などを一チップへ統合し、高機能化、高速化、小型化を進められます。

• チップ内配線が増えるため、論理機能だけでなく、タイミング、消費電力、発熱、クロック分配、信号完全性、製造ばらつきを考慮した設計が必要です。

• 高い開発費と製造マスク費、検証の複雑さがあるため、大量生産向けASICと、製造後に構成変更できるFPGAを用途・数量・性能要求で使い分けます。

■ 選択肢での判断ポイント

VLSIの正式名称と、極めて多数の素子を一チップへ集積する意味を答えます。単に複数のICを一枚の基板へ載せたものではありません。

例: CPUの一チップ内に多数の演算コア、キャッシュ、メモリ制御、入出力機能を集積する設計はVLSIの例です。外付け部品を減らせますが、熱設計は難しくなります。