现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FP-GA）是在PAL、GAL、CPLD 的基础上产生的。它属于一种半定制电路，与全定制电路相比，开发成本较低，功能可扩展，同时又提供了较多的逻辑单元。FPGA 自发明以来，其发展是不言而喻的， 在诸多方面都能得到体现。今天，人工智能、物联网、机器人等第四次工业革命的技术革新已经来到了我们的身边，FPGA 也越来越多地闯入我们的眼帘，因为它解决了其他技术所解决不了的问题，承担着别人无法替代的角。
一、FPGA 的发展史
1958年，集成电路之父杰克·科比（Jack Kilby ）在德州仪器公司制造出了世界上第一片集成电路。很快，集成电路的市场得到了迅速增长，随之而来的是集成电路变成了极其重要的商品部件。
无论是小规模SSI、中规模MSI 系列的器件，亦或是专用集成电路ASIC 芯片，都具有固定的功能，其功
能取决于芯片内部的逻辑电路。而可编程逻辑器件（programmable logic devices ，PLD ）则别开生面，在制造以后仍然可以通过编程从而具有不同的逻辑功能。 随着电子科学，特别是集成电路相关技术的发展，PLD 得到了持续不断的改进，进而演变成了复杂可编程逻辑器件（com-plex programmable logic devices ，CPLD ）。对于CPLD 器件而言，人工实现编程已经不现实了，EDA 工具应运而生。设计师利用EDA 工具，使用HDL 描述模型，将其综合成电路，并将该电路映射到CPLD 的资源上。
将大型设计的电路映射到CPLD 的芯片资源中，必然会导致芯片资源的严重浪费。为避免这种浪费，制造厂商另辟蹊径，研发出另外一种可编程的电路结构--较小的编程单元结合可编程的网络连接，即现场可编程门阵列（field-programmable gate array ，FPGA ）。
1985年，全球第一款FPGA 产品由Xilinx 公司推出，即XC2064。1994年左右FPGA 在我国开始兴起。
二、FPGA 的发展现状
郑州都市村庄FPGA 自被研发以来，在功能和性能等方面都有着显著的提高，目前已成为实现设计电路的主流技术之一。
1.F PGA vs.单片机。
单片机（Single Chip Microcomputer ），又称微控制器（Mi-crocontroller ）。其通用性很强，可以在硬件不变的情况下，通过加载不同的程序来实现不同的定制任务。
1965年4月19日，戈登·摩尔（Gordon E.Moore ）在《Elec-tronics 》杂志35周年专刊上公开发表了一篇题目是"Cramming more components onto integratied circuits"（向集成电路填充更多的元件）的观察评论报告，并对该报告的摘要做了进一步阐述，即最初的"摩尔定律"：最低元件成本下的复杂度大约每年增加一倍；这一增长率至少会维持10年。
自"摩尔定律"问世的40多年里，以CPU 为核心的机器对
塔城市第三小学整个世界都产生了非同寻常的影响。随着后摩尔周期时代的到来，这一定律随着晶体管电路逐渐接近性能极限，已步入暮年，集成度的再进一步提升已经受到了限制。一方面，传统CPU 处理器的性能已经无法再按照摩尔定律进行增长；另一方面，随着人类社会的不断进步，数据体量急剧
膨胀，这就导致人们对计算性能的要求越来越高，其增长速度超过了按"摩尔定律"增长的速度。基于上述两方面的原因，在需求和性能之间出现了沟壑，如图1所示。在此基础上，诞生了由FPGA 替代的方案。写眞
图3计算需求与计算能力的缺口发展形式
FPGA 也称为现场可编程器件，是在众多可编程器件的基础上，发展成的一种半定制化集成电路芯片，它具有硬件可编程的特点。FPGA 可以用来设计组合逻辑电路、时序逻辑电路、状态
丹钦柯机，甚至单片机。
FPGA 的计算效率相对于单片机而言，有着绝对的优势。FPGA 的描述语言是HDL （硬件描述语言），模块之间并行执行，ua
一次执行多条指令（相当于机器流的速度）；单片机的描述语言是C 语言，逐条指令顺序执行。从另外一种角度上来说，FPGA 内部没有"计算"，运行结果采用"电路直给"的方式给出，其执行效率因此得到了大幅度的提高。2.FPGA vs.ASIC。
ASIC 是针对特定用途定制的集成电路，即专用集成电路
（Application Specific Integrated Circuit ）。例如高通的骁龙（Snapdragon 800/600/400/200）系列，海思半导体的麒
麟
FPGA 的发展概况与发展趋势
经济纵
◎刘春玲
栾良龙
·锁扣
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