关于可编程逻辑器件未来的发展趋势

PLD/FPGA是近几年集成电路中发展最快的产品。由于PLD性能的高速发展以及设计人员自身能力的提高，可编程逻辑器件供应商将进一步扩大可编程芯片的领地，将复杂的专用芯片挤向高端和超复杂应用。据IC Insights的数据显示，PLD市场从1999年的29亿美元增长到去年的56亿美元，几乎翻了一番。Matas预计这种高速增长局面以后很难出现，但可编程逻辑器件依然是集成电路中最具活力和前途的产业。

什么原因使PLD发展如此之快？这主要是依赖通信和网络产品市场的飞速发展，而这一领域是PLD最大的应用市场。熟悉通信和网络的人一定知道这里玩的是协议，而通信协议好像海鲜价钱，说变就变。PLD正是发挥了它现场可编程的特点、绕过定制集成电路的复杂环节，极大地缩短了新品上市时间、提高了设计和使用的灵活性。因为通信和网络产品利润高，也因为PLD器件工艺复杂，因此PLD一直被认为是只能应用于高档产品。如通信产品和专业图象处理设备。但是随着半导体工艺的发展，PLD芯片的成本已越来越低，甚至已经可以和ASCI芯片和标准集成电路相互竞争，这使得PLD的应用领域不断扩大，反过来，这又进一步加速了PLD产品的发展。

目前可编程逻辑器件的发展趋势主要体现在以下几点： 继续向更高密度，更大容量迈进

“为吸引用户采用FPGA进行设计，可编程芯片供应商始终在寻找提高设计功能和灵活性的方法。”IC Insights公司分析师Brian Matas称。FPGA已开始接近1，000万门的规模，这似乎已经达到用户的要求或设计能力的极限。但这些高端PLD供应商仍不以此为满足。“在过去十年里，每次我们推出更大规模的器件，都以为到头了，没有人会需要这么大的容量，但每次客户的需求又再次爆棚。”Xilinx公司资深总监Mark Aaldering说。市场分析家认为目前的状况仍是如此。对新型最高密度器件的需求有增无减，PLD市场中的领先供应商的发展速度高于其它市场。

大容量PLD/FPGA是市场发展的焦点。PLD产业中的两大霸主：Altera和Xilinx在超大容量的PLD/FPGA上展开了激烈的竞争。去年Altera推出APEX-E系列，最大的20K1500E达到了51840个LE（逻辑单元），稍后Xilinx的Virtex3200E达到32448个slices（一个slices约等2个LE）于今年Xilinx推出VirtexII系列，其中容量为33792个slices的VirtexII 6000已经提供样品，Altera的新系列：APEXII中的EP2A70也开始出货，容量为67200个LE。芯片规模的增加迫使各大PLD厂家推出更强功能的软件，Altera在99年推出面向百万门级PLD设计软件：Quartus， 并最终打算取代MaxplusII，Xilinx也正在将foundation转向ISE。

低密度PLD依然走俏

低密度的产品以Altera的MAX7000/3000，Lattice的ispLSI2000，Xilinx的XC9500为代表。值得注意的是，销售量最大的产品，其容量也在不断加大。按照Stark的说法，最新产品的容量将达到128或256个宏单元。这些产品的价格正在下降，很显然它们将成为市场的最新热点。此外，同一封装尺寸的256、384和512宏单元的器件也已经上市。这些产品简化了升级过程，最小化了引脚上的脉冲和器件在电路板上占位面积。

Atmel公司CPLD和SPLD产品总监Jim Fahey说：“随着工艺技术的发展，256宏单元产品越来越引人注目，性价比变得更具吸引力。”像许多供应商一样，Atmel今年将推出电源电压为5V和3.3V的0.35微米器件。这一举措反映出：虽然步伐有些缓慢，但PLD业界正在向低电压（3.3V甚至2.5v）器件演进。

Fahey称，目前有些厂商正在使用价格来吸引用户使用电压为3V的器件。上述趋势加速了器件设计向3.3V转变，然而超越目前这一水平的动力并不大。Fahey说：“我还没有察觉有厂商在进行2.5V器件设计。”Lattice的Stark同意上述观点。设计者目前还不需要内核电压是2.5V的器件，大多数系统单元使用的是3.3V电压。 但是以MAX7000系列产品而占有1/3市场份额的Altera公司并不这样看，在推出3.3v电压的MAX7000AE以后，2.5v内核的MAX7000B系列也被积极的推向市场，MAX7000B以更短的Pin-to-Pin的延时和更低价格，力争占领低电压系统和高速系统中的低密度PLD市场。

IP内核得到进一步发展

由于通讯系统越来越复杂，PLD的设计也更加庞大，这促进了设计人员对IP核的需求。各大厂家继续开发新的IP，并且开始提供“硬件”IP，既将一些功能在出厂时就固化在芯片中

近期，Altera又推出了10种新型超级内核（MegaCore）功能，包括Sonet/SDH帧编码器、ATM信元、PPP分组交换器以及T3帧转换和映射内核。
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