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第7章：第3部・必要なぶんだけ組み立てる
第7章 「モジュールを組み合わせる」の正体
この章のねらい。 第3部のテーマは 「必要なぶんだけ」。その入口で、まず 「モジュール」という言葉を、2つに切り分けます。① ISAの語彙（契約側：RV32I＋拡張）と、② ハードの部品（機械側：ALU・FPUなど）。この二つは別ものです。そして――語彙を増やすと、それを実行する部品が要る。だから「要る語彙だけ」を選べば、「要る部品だけ」の小さなチップが作れる。これが“組み合わせ”の正体です。
7.1 「モジュール」には、2種類ある
「モジュールを組み合わせる」と言うとき、じつは性格のちがう2つを、混同しがちです。まず、ここを切り分けます。
- ① ISAの語彙（契約側）。 命令の取り決めです。
RV32Iという土台に、M・F・C… という拡張を足していく、“言葉”の集まり。 - ② ハードの部品（機械側）。 その語彙を実際に実行する金物です。ALU、FPU（浮動小数点ユニット）など。
序章で言った 「契約と機械は別もの」 が、ここでもそのまま効いています。語彙は契約、部品は機械。混ぜずに、まず分けて考えます。
7.2 ① ISAの語彙 ― ベース1つ ＋ 拡張いくつでも
語彙のほうは、「ベース1つ ＋ 拡張いくつでも」で組み立てます。ベースは RV32I／RV64I（必ず1つ）。拡張は M（掛け算）・A（アトミック）・F／D（小数）・C（圧縮）…（必要なだけ）。足したものを並べて RV32IMC のように名づける――名前が、そのまま語彙の一覧です。（拡張ひとつずつの中身は、次の第8章でカタログにします。）
7.3 ② ハードの部品 ― 語彙に対応する金物
ここが、この章のかなめです。語彙を1つ足すと、それを実行する部品が要ります。掛け算の語彙（M）を足す→乗算器が要る。小数の語彙（F／D）を足す→FPUが要る。基本整数（I）→ALU。語彙（契約）と部品（機械）は、対応しているのです。
7.4 だから「必要なぶんだけ」
この対応が分かると、「必要なぶんだけ」の意味が、はっきりします。要らない語彙を載せなければ、対応する部品も要らない＝小さく、省電力（第6章）。逆に、語彙だけ足して部品がないと、その命令は（そのままでは）動きません。語彙と部品を、過不足なくそろえる――これが、自分チップを「選んで組む」ということです。
設計者はここで決める。 何を：どの語彙（拡張）を選び、それに見合う部品を載せるか。どう決める：用途が要る計算から、語彙を選ぶ（小数を使わないなら
F／D は入れない＝FPUも積まない）。なぜ：語彙ひとつにつき部品がひとつ増え、面積と電力を食うから。要る語彙だけ＝要る部品だけ＝小さく省電力。第6章の「小さく、単純に」を、ここで具体化します。
7.5 まとめ
- モジュールは2種類。 ① ISAの語彙（契約：RV32I＋拡張）と、② ハードの部品（機械：ALU・FPU…）。
- 語彙を足すと、対応する部品が要る。 M→乗算器、F/D→FPU、というように。
- だから「必要なぶんだけ」。 要る語彙だけ＝要る部品だけ＝小さく省電力。
この章は、どの判断のための知識か。 「語彙（契約）と部品（機械）は対応する」と分かると、自分チップで 命令セットの“装備”を選ぶとき、その裏でどんな部品が増えるか（＝面積・電力）まで見通せます。序章の“決めることマップ”でいう 「拡張」 の領域そのもの。次の第8章では、その語彙の拡張を一つずつ、何のため・どんな部品が要るか・いつ選ぶかで見ていきます。