Verilog

Verilog は、デジタル回路を記述するためのハードウェア記述言語（HDL）で、FPGA や ASIC の RTL 設計に広く使われています。

C 言語に似たシンプルな文法で書けるため、ハードウェア初心者にも比較的入りやすい言語です。

1. Verilog とは何か

Verilog は、1980年代に開発されたデジタル回路向け HDL で、現在は IEEE 1364 として標準化されています。

● 特徴

• C 言語に似た文法で書きやすい
• RTL 設計に最適化されている
• FPGA/ASIC の両方で使われる
• シミュレーションと合成の両方に対応
• SystemVerilog の基礎になっている

2. Verilog が使われる場面

● FPGA 開発

• 制御回路
• パイプライン
• ステートマシン
• 高速インターフェースの RTL

● ASIC の RTL 設計

• SoC のロジック部分
• IP コア（DMA、UART、SPI、I2C など）
• キャッシュコントローラ
• バスアービタ

● 検証（SystemVerilog へつながる）

Verilog の知識は SystemVerilog/UVM の理解にも直結する。

3. Verilog の基本構造

● module（モジュール定義）

module adder(
  input [7:0] a, input [7:0] b, output [7:0] sum
);
  assign sum = a + b;
endmodule

● always ブロック（逐次処理）

always @(posedge clk) begin
  q <= d;
end

● assign（組み合わせ回路）

assign y = a & b;

● reg / wire の違い

• wire：組み合わせ回路の接続
• reg：always ブロック内で値を保持

（※ SystemVerilog では logic に統合される）

4. Verilog の強み

● 文法がシンプルで学びやすい

C 言語に近く、初心者でも入りやすい。

● RTL 設計に最適化

always、assign、case などが直感的。

● FPGA/ASIC の両方で使える

業界全体で広く採用されている。

● SystemVerilog への橋渡し

Verilog を理解すると、SystemVerilog/UVM がスムーズに学べる。

5. VHDL との違い

6. Verilog を学ぶメリット

• RTL 設計の基礎が身につく
• FPGA/ASIC の両方で使える
• SystemVerilog/UVM へのステップになる
• デジタル回路の理解が深まる
• キャリアの幅が広がる（RTL 設計者は常に需要が高い）

7. まとめ

Verilog は、デジタル回路を記述するための基本 HDL であり、FPGA/ASIC の RTL 設計に欠かせない言語。Verilog は、デジタル設計の“入口”であり、半導体エンジニアとしての基礎体力をつけるための最重要スキルの一つ。