CPLD国产替代的成熟选择 选型对标

CPLD全英文名称为Complex Programming logic device，中文为复杂可编程逻辑器件。CPLD采用CMOS EPROM、EEPROM、快闪存储器和SRAM等编程技术，从而构成了高密度、高速度和低功耗的可编程逻辑器件。

 

由于CPLD和FPGA结构上的差异，具有各自的特点：

1）、CPLD更适合完成各种算法和组合逻辑，FPGA更适合于完成时序逻辑。换句话说，FPGA更适合于触发器丰富的结构，而CPLD更适合于触发器有限而乘积项丰富的结构。

2）、CPLD的连续式布线结构决定了它的时序延迟是均匀的和可预测的，而FPGA的分段式布线结构决定了其延迟的不可预测性。

3）、在编程上FPGA比CPLD具有更大的灵活性。CPLD通过修改具有固定内连电路的逻辑功能来编程，FPGA主要通过改变内部连线的布线来编程；FPGA可在逻辑门下编程，而CPLD是在逻辑块下编程。

4）、FPGA的集成度比CPLD高，具有更复杂的布线结构和逻辑实现。

5）、CPLD比FPGA使用起来更方便。CPLD的编程采用E2PROM或FASTFLASH技术，无需外部存储器芯片，使用简单。而FPGA的编程信息需存放在外部存储器上，使用方法复杂。

6）、CPLD的速度比FPGA快，并且具有较大的时间可预测性。这是由于FPGA是门级编程，并且CLB之间采用分布式互联，而CPLD是逻辑块级编程，并且其逻辑块之间的互联是集中式的。

7）、在编程方式上，CPLD主要是基于E2PROM或FLASH存储器编程，编程次数可达1万次，优点是系统断电时编程信息也不丢失。FPGA大部分是基于SRAM编程，编程信息在系统断电时丢失，每次上电时，需从器件外部将编程数据重新写入SRAM中。其优点是可以编程任意次，可在工作中快速编程，从而实现板级和系统级的动态配置。

8）、CPLD保密性好，FPGA保密性差。

9）、一般情况下，CPLD的功耗要比FPGA大，且集成度越高越明显。

提到CPLD，不得不提到Altera的MAX II系列。

 

Altera MAX II系列自2004年7月开始发售以来，世界范围内已经有数千个客户在使用该系列器件。MAX II系列具有每I/O引脚最低的成本，可以集成在新的、价格敏感、大批量产品应用中，例如消费类、通信、工业、计算类以及汽车市场等。

MAX II器件系列包括四种型号，密度范围为240至2,210 LE。MAX II器件可提供低成本封装，如1.0-mm FineLine BGA®和0.5-mm薄型四方扁平封装。所有四种型号的商用级、工业级和无铅封装产品均可以通过Altera®的分销商在世界范围内供货。

Altera的MAX Ⅱ器件是属于CPLD。但是为了降低成本，内部采用了FPGA的架构，应该说是简化的FPGA，然后内置eeprom。MAX II系列采用0.18um flash工艺，配置芯片集成在内部，和普通PLD一样上电即可工作。容量比上一代大大增加，内部集成一片 8Kbits串行EEPROM，增加很多功能。MAXII采用2.5v或者3.3v内核电压，MAXII G系列采用1.8v内核电压。

从用户的角度来看，Altera MAX II系列性价比不错，成为CPLD的主流器件，在国内也得到了广泛的应用。

直到2015年12月英特尔斥资167亿美元收购了Altera公司。

Altera被Intel公司收购以后，产品战略产生了一定的偏移，逐渐向高毛利产品靠拢，对技术门槛较低的CPLD系列不太重视，在这两年缺芯的现象越来越严重，Altera的产能也在向高端产品倾斜，导致其低端CPLD严重缺货，用户迫切需要国产替代。

AGM微电子总部位于杭州，成立于2012年，早在2014年AGM就发布量产了与Altera MAX II系列兼容的CPLD系列产品，在整整八年时间中，发展了大批的国内民营客户，出货超过千万，产品性能可靠，目前已成为该系列国产替代的最成熟选择。

AGM CPLD系列的选型对标是：

AG256SL100--->EPM240T100CxN/EPM240T100IxN
AG576SL100--->EPM570T100CxN/EPM570T100IxN
AG576SL144--->EPM570T144CxN/EPM570T144IxN
AG1280Q32/Q48--->EPM1270

客户在选择国产替代方案的时候，最关注的是原有应用怎么顺利迁移到新的芯片上。AGM的做法是通过兼容接口与国外同类型产品做到流程全兼容，以切入现存生态系统，是国内唯一一家软硬件介入，可以高兼容性高灵活性切入原有行业内生态，客户使用成本低，并多量产出货验证。

另外值得注意的是，AGM完全正向开发，拥有自主知识产权的编译工具和IC，芯片内部架构与MAX II完全不同，但又做到了通过接口做到流程全兼容。

通过AGM提供的成熟工具，大部分客户都在三天内快速完成了芯片国产替代的技术开发和测试。

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