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低成本FPGA在工业便携式系统设计中获得应用
随着量产型低成本fpga(如altera的cyclone系列和xilinx的spartan系列)的价格趋近3美元左右,fpga不仅开始在消费电子市场上挑战传统的固定功能asic的地位,而且也开始向工业用便携式应用市场渗透。 
  面向低成本便携式系统应用的第一批 fpga 是在20世纪90年代末期出现在市场上的。在此之前,这一市场一直让位给标准的固定功能器件。一开始,对于此类低成本应用,fpga通常并不是成本最低的解决方案。然而,由于其能够快速且容易地集成各种分离的逻辑器件,与替代方案相比,占用较少的电路板空间,且多数情况下会更省电,因此fpga很快就开始进入许多消费和工业市场。  
  但是,随着可编程器件由内核限制(core-limited)变为引线限制(pad-limited),成本公式开始向有利于fpga的方向倾斜。当管芯尺寸完全由所需i/o引线的数目决定而不是由内核的逻辑数量决定时,就出现了引线限制。这种情况发生时,可编程性的布线开销对管芯尺寸将不会再有太大影响,从而对器件成本也不会再有太大影响。 
  许多标准器件(如assp和asic等)出现引线限制现象已经有一段时间了。当工艺尺寸小于0.5μ时,在一些较小的fpga器件上,第一次遇到了引线限制问题。 
  如今,低成本fpga正以基于90nm工艺技术实现的领先架构引领工艺曲线。沿着工艺曲线的稳步前进,加上在更大尺寸晶片上越来越高的成品率,使得 fpga 成本大为降低。根据我们的计算,低成本fpga中每1000个逻辑单元(可编程器件中逻辑容量的一种标准测量方法)的成本自1998年以来已经下降了30倍。 
  降低的器件成本,加上可编程性固有的吸引力,意味着许多系统设计人员在进行设计决策时将会认真地在fpga方案与固定功能分离器件方案之间进行评估。同时随着成本的继续下降,现在fpga正在从成本及设计易用性、占用面积和功耗等方面取代各种分离逻辑和其他标准产品。 
  最新一代的低成本fpga器件系列还包含了平台特性:对可提供高速dsp功能的嵌入式8位及32位处理器、嵌入式乘法器的支持,对差分信号、精密系统时钟资源的内置支持等等。利用这些特性可实现更高的系统集成度,从而为系统设计师提供潜在系统成本和功耗节省。 
  本文详细描述了低成本fpga器件的一些发展趋势,并给出了一个系统设计示例,说明在一个低成本fpga内实现的逻辑集成节省了bom成本,从而使设计更容易,功率特性更好。 
 
 
  
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