可編程技術(shù)勢在必行，一觸即發(fā)

設計師們最有發(fā)言權，他們認為二十一世紀最具決定性的集成電路技術(shù)就是現場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA），而傳統門(mén)陣列和結構陣列技術(shù)將退居到特殊的大批量應用。 無(wú)論是用來(lái)完成關(guān)鍵功能還是直接作為系統核心，今天的FPGA所提供的性能、成本、功耗和容量都已經(jīng)達到甚至超過(guò)此前專(zhuān)用IC或專(zhuān)用標準器件（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優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)當批量達不到足以支持開(kāi)發(fā)專(zhuān)用IC成本的時(shí)候還可以加快投資回報速度。 在當前經(jīng)濟和金融形勢同時(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)險管理以及適應市場(chǎng)動(dòng)態(tài)形勢的能力對于企業(yè)生存變得越來(lái)越關(guān)鍵，對于電子系統生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，硬件可編程能力已經(jīng)必不可少。

產(chǎn)品和技術(shù)復雜性不斷提高，同時(shí)開(kāi)發(fā)周期卻越來(lái)越短，預算也更為緊張。因此，要做到真正的靈活應變，開(kāi)發(fā)團隊還需要新的設計方法和工具。 賽靈思公司 Virtex-6 和 Spartan-6 FPGA系列的推出為“目標設計平臺”（targeted design platforms）奠定了硬件基礎，同時(shí)也是賽靈思公司致力于為設計小組提供強大開(kāi)發(fā)工具和方法支持而努力的成果。新的平臺將進(jìn)一步加快可編程邏輯在一系列終端市場(chǎng)中的應用速度，這些終端市場(chǎng)包括汽車(chē)、消費和有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)通信，以及航空航天和國防領(lǐng)域。

更廣泛的FPGA應用模式

最近由電子工程專(zhuān)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(jué)判斷： 門(mén)陣列、結構化ASIC和基于單元的ASIC產(chǎn)品應用已經(jīng)進(jìn)入停滯期，而在所有類(lèi)別中FPGA替代這些產(chǎn)品的情況都很普遍。 門(mén)陣列產(chǎn)品的趨勢特別明顯，65%的受調查者認為門(mén)陣列的使用將保持穩定，而12.8%的人則認為會(huì )大大減少。與此相比，72%以上的人認為FPGA的使用將大幅增加，僅有27%的人認為將會(huì )保持穩定。 沒(méi)有人認為FPGA的使用會(huì )減少。

過(guò)去幾年時(shí)間里，賽靈思已經(jīng)從全球市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程中感受到了這一趨勢，公司在工業(yè)、消費以及汽車(chē)等市場(chǎng)的營(yíng)收均有大幅增長(cháng)。 同時(shí)，FPGA在中國和歐洲被更廣泛地應用于下一代無(wú)線(xiàn)通信系統之中。2006年開(kāi)始推出的Virtex-5 FPGA系列正在成為賽靈思公司銷(xiāo)售額最大的Virtex系列。

系統設計人員，無(wú)論是從事消費產(chǎn)品還是工業(yè)控制領(lǐng)域的應用設計，都報告說(shuō)正在考慮將FPGA用于多種應用之中。這部分是由于開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)專(zhuān)用IC的成本不斷飆升。 現在，FPGA已經(jīng)從最初主要應用于原型設計逐漸延伸到最終產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。 對于專(zhuān)用IC開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，其成本回收需要銷(xiāo)售大量的器件才可接受。 不然，相對較高的單件成本， FPGA器件與專(zhuān)用IC之間的成本差異就不是那么重要了。

隨著(zhù)FPGA被應用于新的基帶無(wú)線(xiàn)和圖像處理系統，使用FPGA的工程師群體也在擴大。 20世紀90年代，FPGA的用戶(hù)群體幾乎主要由硬件設計師構成。 今天，豐富的IP內核和用戶(hù)友好的EDA工具使得系統集成人員、DSP開(kāi)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(hù)方面，Piper-Jaffray的研究表明73%的用戶(hù)在從事嵌入式設計。調查過(guò)程中74%的人在其從事的項目中采用了嵌入式處理器。硬內核處理器，特別是Power 架構的嵌入式處理器，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核處理器也在快速發(fā)展。

沒(méi)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。 軍用合同商中轉向FPGA解決方案的速度如此之快，數量如此之多，以致于空軍研究實(shí)驗室（Air Force Research Labs）在新墨西哥的Kirtland空軍基地專(zhuān)門(mén)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：更大成本競爭力、軍用航空航天系統標準的不斷演化以及安全、空間通信和航空電子學(xué)對可重新編程能力的需要。 盡管Piper-Jaffray調查中回答明年將會(huì )雇傭更多FPGA設計人員的比例達到42%，但航空航天和國防行業(yè)的這一數字卻達到了48%。