可編程技術(shù)勢(shì)在必行，一觸即發(fā)

設(shè)計(jì)師們最有發(fā)言權(quán)，他們認(rèn)為二十一世紀(jì)最具決定性的集成電路技術(shù)就是現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA），而傳統(tǒng)門陣列和結(jié)構(gòu)陣列技術(shù)將退居到特殊的大批量應(yīng)用。 無論是用來完成關(guān)鍵功能還是直接作為系統(tǒng)核心，今天的FPGA所提供的性能、成本、功耗和容量都已經(jīng)達(dá)到甚至超過此前專用IC或?qū)Ｓ脴?biāo)準(zhǔn)器件（ASSP）的水平。

可編程硬件的可配置特點(diǎn)不僅具備產(chǎn)品差異化和快速上市等傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)當(dāng)批量達(dá)不到足以支持開發(fā)專用IC成本的時(shí)候還可以加快投資回報(bào)速度。 在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和金融形勢(shì)同時(shí)惡化的情況下，先進(jìn)的FPGA技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)到了一個(gè)引爆點(diǎn)。由于風(fēng)險(xiǎn)管理以及適應(yīng)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)形勢(shì)的能力對(duì)于企業(yè)生存變得越來越關(guān)鍵，對(duì)于電子系統(tǒng)生產(chǎn)商來說，硬件可編程能力已經(jīng)必不可少。

產(chǎn)品和技術(shù)復(fù)雜性不斷提高，同時(shí)開發(fā)周期卻越來越短，預(yù)算也更為緊張。因此，要做到真正的靈活應(yīng)變，開發(fā)團(tuán)隊(duì)還需要新的設(shè)計(jì)方法和工具。 賽靈思公司 Virtex-6 和 Spartan-6 FPGA系列的推出為“目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)”（targeted design platforms）奠定了硬件基礎(chǔ)，同時(shí)也是賽靈思公司致力于為設(shè)計(jì)小組提供強(qiáng)大開發(fā)工具和方法支持而努力的成果。新的平臺(tái)將進(jìn)一步加快可編程邏輯在一系列終端市場(chǎng)中的應(yīng)用速度，這些終端市場(chǎng)包括汽車、消費(fèi)和有線/無線通信，以及航空航天和國防領(lǐng)域。

更廣泛的FPGA應(yīng)用模式

最近由電子工程專輯（EE Times）雜志的 Piper Jaffray以及Kirtland 空軍基地FPGA任務(wù)保證中心（FPGA Mission Assurance Center）進(jìn)行的最新研究證實(shí)了業(yè)界人士的直覺判斷： 門陣列、結(jié)構(gòu)化ASIC和基于單元的ASIC產(chǎn)品應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入停滯期，而在所有類別中FPGA替代這些產(chǎn)品的情況都很普遍。 門陣列產(chǎn)品的趨勢(shì)特別明顯，65%的受調(diào)查者認(rèn)為門陣列的使用將保持穩(wěn)定，而12.8%的人則認(rèn)為會(huì)大大減少。與此相比，72%以上的人認(rèn)為FPGA的使用將大幅增加，僅有27%的人認(rèn)為將會(huì)保持穩(wěn)定。 沒有人認(rèn)為FPGA的使用會(huì)減少。

過去幾年時(shí)間里，賽靈思已經(jīng)從全球市場(chǎng)發(fā)展過程中感受到了這一趨勢(shì)，公司在工業(yè)、消費(fèi)以及汽車等市場(chǎng)的營收均有大幅增長。 同時(shí)，F(xiàn)PGA在中國和歐洲被更廣泛地應(yīng)用于下一代無線通信系統(tǒng)之中。2006年開始推出的Virtex-5 FPGA系列正在成為賽靈思公司銷售額最大的Virtex系列。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員，無論是從事消費(fèi)產(chǎn)品還是工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)計(jì)，都報(bào)告說正在考慮將FPGA用于多種應(yīng)用之中。這部分是由于開發(fā)和生產(chǎn)專用IC的成本不斷飆升。 現(xiàn)在，F(xiàn)PGA已經(jīng)從最初主要應(yīng)用于原型設(shè)計(jì)逐漸延伸到最終產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。 對(duì)于專用IC開發(fā)來說，其成本回收需要銷售大量的器件才可接受。 不然，相對(duì)較高的單件成本， FPGA器件與專用IC之間的成本差異就不是那么重要了。

隨著FPGA被應(yīng)用于新的基帶無線和圖像處理系統(tǒng)，使用FPGA的工程師群體也在擴(kuò)大。 20世紀(jì)90年代，F(xiàn)PGA的用戶群體幾乎主要由硬件設(shè)計(jì)師構(gòu)成。 今天，豐富的IP內(nèi)核和用戶友好的EDA工具使得系統(tǒng)集成人員、DSP開發(fā)人員，甚至嵌入式軟件工程師采用FPGA進(jìn)行創(chuàng)新變得更為容易。 在FPGA用戶方面，Piper-Jaffray的研究表明73%的用戶在從事嵌入式設(shè)計(jì)。調(diào)查過程中74%的人在其從事的項(xiàng)目中采用了嵌入式處理器。硬內(nèi)核處理器，特別是Power 架構(gòu)的嵌入式處理器，處于領(lǐng)先地位。同時(shí)賽靈思Microblaze 處理器這樣的可綜合軟內(nèi)核處理器也在快速發(fā)展。

沒有哪個(gè)領(lǐng)域能夠比航空航天和國防領(lǐng)域使用可編程邏輯更為廣泛了。 軍用合同商中轉(zhuǎn)向FPGA解決方案的速度如此之快，數(shù)量如此之多，以致于空軍研究實(shí)驗(yàn)室（Air Force Research Labs）在新墨西哥的Kirtland空軍基地專門新成立了FPGA任務(wù)保證中心（FPGA Mission Assurance Center ）。 推動(dòng)主承包商和分承包商們采用FPGA的因素包括：更大成本競(jìng)爭力、軍用航空航天系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的不斷演化以及安全、空間通信和航空電子學(xué)對(duì)可重新編程能力的需要。 盡管Piper-Jaffray調(diào)查中回答明年將會(huì)雇傭更多FPGA設(shè)計(jì)人員的比例達(dá)到42%，但航空航天和國防行業(yè)的這一數(shù)字卻達(dá)到了48%。