FPGA器件设计技术发展综述

　　摘要现场可编程门阵列（FPGA）器件的研制是一个面向应用、技术密集、不可垄断、资金密集的技术体系，随着社会各生产领域应用需求的多样化发展，这一器件的设计技术也面连着一次又一次的革新。本文从现场可编程门阵列（FPGA）的概念入手，回顾了其过去发展历程，并就其当前主流现场可编程门阵列（FPGA）器件的前沿设计技术进行总结，为其日后发展做出了展望。

　　关键词现场可编程门阵列；设计；可编程器件；发展

　　中图分类号TN7文献标识码A文章编号1674-6708（2013）99-0077-02

　　近年来，伴随着电子技术和超大规模集成电路技术的飞速发展，集成电路的集成度越来越高，集成主板上的系统规模也不断的提高，这也为系统设计带来了新要求。现场可编程门阵列作为超大规模集成电路技术的一种，已经广泛的应用在通信、图形处理、计算机等多个领域之中，是当前电子系统中最为重要的组成部分，FPGA器件设计也越来越受到人们重视。

　　1FPGA概述

　　FPGA在目前的通信、遥控、计算机、图形等领域广泛的应用，已成为当今电子系统中最为关键、最为重要的组成部分。伴随着社会生产技术的发展，FPGA器件的设计越来越受到关注，已成为电子技术工作人员设计的核心课题之一。

　　1.1FPGA概念

　　FPGA是现场可编程门列阵的简称，它的出现是给电子技术、数字系统设计带来了质的变化。它是由它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件在社会发展的基础上形成的一种新产物，作为专用集成电路领域的应用而产生的一种定制电路不足现象，这也克服了传统可编程器件门电路数有限的缺点，给集成电路技术的发展指明了新方向。

　　1.2FPGA优点

　　现场可编程门阵列是一种可编程使用的信号处理器件，它可以通过用户来改变配置信息的功能的特点而受到社会各界人士的关注。FPGA与传统的数字电路系统相比较，它具备着可编程、集成程度高、运行速度快、可靠性好的优势，可以通过配置有关器件内部的逻辑功能和输入、输出端口来将其与原来的电路板连接起来，从而提高电路的性能，减少电路在运行中所产生的其他隐患，有效的提高工作的灵活性和效率。

　　它与ASIC相比较，具备着显著的优势，如开发周期短、产品上市速度快、市场适应能力强以及未来发展空间大的特点。在目前的社会发展中，一个产品在定型和投入市场之后，很难再对其进行改进和优化，而在FPGA的设计工作中，我们可以迅速的将其转变成为专用的芯片，从而进行生产。

　　2FPGA的发展历程

　　2.1FPGA的过去发展

　　FPGA最早出现于上个世纪七十年代，它自诞生以来以其通用型能力好、适应性强的优势得到了迅速的发展，同时也改变了传统器件的固定功能，从根本上改变了传统期间功能的研制和发展。在当前社会发展中，采用FPGA进行工作的时候，用户可以直接通过编程的方式来实现所需要的逻辑功能，而无需要依赖于传统的芯片功能要求。

　　FPGA由于本身具备着门阵列器件的高度集成、通用性强的特点，又具备着用户可编程灵活度高、在规模、密度上发展不受整体框架限制的优势在过去的几十年时间里得到了飞速发展，并且取得了一定的成绩。

　　2.2FPGA的发展趋势

　　时至今日，FPGA市场逐步趋于规范，早已经改变了传统的那种繁杂无章的市场模式，今天的FPGA生产商家只剩下了为数不多的几家，虽然仍然不时出现新的生产厂家，但是由于其技术底蕴无法与这些老牌常见比较，大多都是昙花一现的现象，而无法得到大力发展。但是就那些老牌的厂家生产和研究分析，FPGA存在着集成程度高、结构灵活、结构可靠的优点而不断的进行研制，且随着半导体技术的完善和发展，这一技术的应用也越来越深入，相信在未来的发展中必然会迎来更进一步的发展。