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先進(jìn)的ASIC生產(chǎn)工藝已經(jīng)被用于FPGA的生產(chǎn)，越來(lái)越豐富的處理器內核被嵌入到高端的FPGA芯片中，基于FPGA的開(kāi)發(fā)成為一項系統級設計工程。隨著(zhù)半導體制造工藝的不同提高，FPGA 的集成度將不斷提高，制造成本將不斷降低，其作為替代ASIC 來(lái)實(shí)現電子系統的前景將日趨光明。 (1) 大容量、低電壓、低功耗FPGA 大容量FPGA 是市場(chǎng)發(fā)展的焦點(diǎn)。FPGA 產(chǎn)業(yè)中的兩大霸主：Altera和Xilinx在超大容量FPGA上展開(kāi)了激烈的競爭。2007年Altera推出了65nm工藝的StratixIII系列芯片，其容量為67200個(gè)L E (Logic Element，邏輯單元)，Xilinx推出的65nm工藝的VitexVI系列芯片，其容量為33792個(gè)Slices (一個(gè)Slices約等于2個(gè)L E)。采用深亞微米(DSM)的半導體工藝后,器件在性能提高的同時(shí)，價(jià)格也在逐步降低。由于便攜式應用產(chǎn)品的發(fā)展，對FPGA 的低電壓、低功耗的要日益迫切。因此，無(wú)論那個(gè)廠(chǎng)家、哪種類(lèi)型的產(chǎn)品,都在瞄準這個(gè)方向而努力。 (2) 系統級高密度FPGA 隨著(zhù)生產(chǎn)規模的提高,產(chǎn)品應用成本的下降，FPGA 的應用已經(jīng)不是過(guò)去的僅僅適用于系統接口部件的現場(chǎng)集成，而是將它靈活地應用于系統級(包括其核心功能芯片)設計之中。在這樣的背景下，國際主要FPGA 廠(chǎng)家在系統級高密度FPGA 的技術(shù)發(fā)展上，主要強調了兩個(gè)方面：FPGA 的IP( Intellec2tual Property ，知識產(chǎn)權)硬核和IP軟核。當前具有IP內核的系統級FPGA的開(kāi)發(fā)主要體現在兩個(gè)方面：一方面是FPGA 廠(chǎng)商將IP硬核(指完成版圖設計的功能單元模塊)嵌入到FPGA 器件中，另一方面是大力擴充優(yōu)化的IP軟核(指利用HDL語(yǔ)言設計并經(jīng)過(guò)綜合驗證的功能單元模塊)，用戶(hù)可以直接利用這些預定義的、經(jīng)過(guò)測試和驗證的IP 核資源,有效地完成復雜的片上系統設計。 (3) FPGA和ASIC出現相互融合 雖然標準邏輯ASIC 芯片尺寸小、功能強、功耗低，但其設計復雜，并且有批量要求。FPGA價(jià)格較低廉，能在現場(chǎng)進(jìn)行編程，但它們體積大、能力有限，而且功耗比ASIC大。正因如此，FPGA和ASIC正在互相融合，取長(cháng)補短。隨著(zhù)一些ASIC制造商提供具有可編程邏輯的標準單元，FPGA 制造商重新對標準邏輯單元發(fā)生興趣。 (4) 動(dòng)態(tài)可重構FPGA 動(dòng)態(tài)可重構FPGA是指在一定條件下芯片不僅具有在系統重新配置電路功能的特性，而且還具有在系統動(dòng)態(tài)重構電路邏輯的能力。對于數字時(shí)序邏輯系統，動(dòng)態(tài)可重構FPGA的意義在于其時(shí)序邏輯的發(fā)生不是通過(guò)調用芯片內不同區域、不同邏輯資源來(lái)組合而成，而是通過(guò)對FPGA 進(jìn)行局部的或全局的芯片邏輯的動(dòng)態(tài)重構而實(shí)現的。動(dòng)態(tài)可重構FPGA在器件編程結構上具有專(zhuān)門(mén)的特征，其內部邏輯塊和內部連線(xiàn)的改變，可以通過(guò)讀取不同的SRAM中的數據來(lái)直接實(shí)現這樣的邏輯重構，時(shí)間往往在納秒級，有助于實(shí)現FPGA系統邏輯功能的動(dòng)態(tài)重構。 技術(shù)學(xué)習交流群107248241，豐富的嵌入式學(xué)習資料可供下載學(xué)習，可先免費在線(xiàn)體驗 |
