2020FPGA產業發展現狀及未來前景趨勢預測

• 2020年9月27日 WuYaNan來源：中研網 785 47
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FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

2020FPGA產業發展現狀及未來前景趨勢預測

FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的，因此，工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式，采用不同的編程方式。

FPGA的開發相對于傳統PC、單片機的開發有很大不同。FPGA以并行運算為主，以硬件描述語言來實現;相比于PC或單片機(無論是馮諾依曼結構還是哈佛結構)的順序操作有很大區別，也造成了FPGA開發入門較難。目前國內有專業的FPGA外協開發廠家，如(北京中科鼎橋ZKDQ-TECH)等。FPGA開發需要從頂層設計、模塊分層、邏輯實現、軟硬件調試等多方面著手。

PGA采用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個概念，內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸入輸出模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。 現場可編程門陣列(FPGA)是可編程器件，與傳統邏輯電路和門陣列(如PAL，GAL及CPLD器件)相比，FPGA具有不同的結構。FPGA利用小型查找表(16×1RAM)來實現組合邏輯，每個查找表連接到一個D觸發器的輸入端，觸發器再來驅動其他邏輯電路或驅動I/O，由此構成了既可實現組合邏輯功能又可實現時序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊。FPGA的邏輯是通過向內部靜態存儲單元加載編程數據來實現的，存儲在存儲器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯接方式，并最終決定了FPGA所能實現的功能，FPGA允許無限次的編程。

目前以硬件描述語言(Verilog 或 VHDL)所完成的電路設計，可以經過簡單的綜合與布局，快速的燒錄至 FPGA 上進行測試，是現代 IC 設計驗證的技術主流。這些可編輯元件可以被用來實現一些基本的邏輯門電路(比如AND、OR、XOR、NOT)或者更復雜一些的組合功能比如解碼器或數學方程式。在大多數的FPGA里面，這些可編輯的元件里也包含記憶元件例如觸發器(Flip-flop)或者其他更加完整的記憶塊。　　系統設計師可以根據需要通過可編輯的連接把FPGA內部的邏輯塊連接起來，就好像一個電路試驗板被放在了一個芯片里。一個出廠后的成品FPGA的邏輯塊和連接可以按照設計者而改變，所以FPGA可以完成所需要的邏輯功能。

FPGA一般來說比ASIC(專用集成電路)的速度要慢，實現同樣的功能比ASIC電路面積要大。但是他們也有很多的優點比如可以快速成品，可以被修改來改正程序中的錯誤和更便宜的造價。廠商也可能會提供便宜的但是編輯能力差的FPGA。因為這些芯片有比較差的可編輯能力，所以這些設計的開發是在普通的FPGA上完成的，然后將設計轉移到一個類似于ASIC的芯片上。另外一種方法是用CPLD(Complex Programmable Logic Device，復雜可編程邏輯器件)。

《2020-2025年中國FPGA產業深度調研及未來發展現狀趨勢預測報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對我國FPGA行業的供需狀況、發展現狀、子行業發展變化等進行了分析，重點分析了FPGA行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，還綜合了FPGA行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

本報告還重點分析了我國FPGA行業將面臨的機遇與挑戰，是組織工程企業、學術科研單位、投資企業準確了解行業最新發展動態，把握市場機會，正確制定企業發展戰略的必備參考工具。未來FPGA行業將如何發展?請關注中研普華研究院報告《2020-2025年中國FPGA產業深度調研及未來發展現狀趨勢預測報告》。

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