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在即将过去的2014年里，半导体行业发生了很多变化，在可编程逻辑领域里面也不例外，除了在传统的电信和视频处理领域内巩固地位以外，可编程逻辑器件在工控和车载等应用方面也大放异彩。参与者除了Altera和Xilinx外，Lattice这类传统巨头也亦步亦趋，而最令人可喜的是国内如高云、京微雅格等FPGA厂商的崛起，为中国FPGA行业添砖加瓦，致力于打破国外的技术和产品壁垒。电子发烧友网在这除旧迎新之制，做了一个可编程逻辑的盘点，与大家分享一下过去一年内最受关注的20条可编程逻辑内容：
尽管FPGA（可编程逻辑闸阵列）两大业者Xilinx与Altera在先进制程领域战得天昏地暗，一般来说，大多人对于FPGA产品的认识是价格昂贵、晶片面积大，但在性能方面却相当优异，所以在许多极需超高运算效能的应用领域来说，FPGA可谓有着先天的竞争优势。但不表示这些FPGA业者在其他战场就毫无动作可言，Altera资深产品行销总监Patrick Dorsey就表示，Altera投入低成本的FPGA开发已有数年的时间，而竞争对手没有在该领域有所着墨。
随着物联网逐渐成为现实，智能手机和其他移动设备成为了关键技术的驱动者。从智能手机中的小型传感器、复杂网络需求到安装小型蜂窝来提供随处可用的无线连接，这种趋势已在广泛的技术和应用中显现。目前有迹象表明整个嵌入式行业领域正向尺寸越来越小和散热受限越来越严格的方面发展。
举一个例子，当你想要一个燃气表或者水表，要求尺寸极小却又是一个需要完成多种功能的完整系统，此时没有空间来放置10到15个芯片来支持所有这些功能。你急需一款尺寸极小但能满足所有需求的产品。这时候，FPGA厂商能为您做些什么呢？莱迪思半导体公司产品和企业市场营销高级总监Brent Przybus指出，莱迪思能为这些需求提供独一无二的解决方案。由于拥有极小尺寸的FPGA产品，我们在全新的空间与功耗和成本受到同样重视的应用领域中找到了自己的位置。
TOP3 大数据、IoT和无人驾驶汽车成Altera三大新兴驱动力
2014年，注定是电子产业更加引人注目并对全球社会产生重大影响的一年。当然，我们仍然会看到已有趋势的继续，例如，互联网带宽的爆炸式增长等。同时，还会有新发展趋势。性能出众的计算机系统和大数据概念开始转变我们使用信息，以及为用户提供服务的方式。物联网（IoT）促使我们以不同的方式来感知周围世界。无人驾驶汽车则改变了人类与机器相处的方式——不再是一个孤立的系统，而是将对交通以及其他工业电子行业产生巨大的影响。所有这些发展趋势都将对可编程逻辑行业，对我们产生深远的影响。
“消费电子市场是莱迪思非常看重的领域。此次推出的第三代iCE40 Ultra系列将以更小的尺寸、超高度集成以及超快的产品上市时间，帮助客户快速抢占市场。”日前在莱迪思举办的媒体见面会上，南中国区技术经理黄晓鹏如是说。
消费电子是一个庞大的市场，前几年智能手机快速窜起，狂潮汹涌吸引厂商先后入局，近两年来手机市场已趋于饱和，新兴的可穿戴设备为消费电子市场重新点起了一把大火。在消费市场，功耗一直是厂商戮力解决的问题，可穿戴设备的兴起对功耗提出了更高的要求，且随着可穿戴设备日益精细小巧，这也为莱迪思带来了机遇。
“工业系统供应商在连接性、外形尺寸和功耗方面都面临着日益严峻的挑战。莱迪思正积极运用其在智能手机、平板电脑和可穿戴设备领域积累的FPGA专业经验并将其应用到工业领域中。”这是莱迪思半导体通讯及工业部门高级总监Jim Tavacoli对其公司FPGA产品在工业领域主要优势的概括。
不同于赛灵思、Altera等公司，莱迪思以“低功耗”、“低成本”、“小尺寸”著称。在工业市场，莱迪思市场定位明确，一如既往凭借其核心竞争优势，专注于提供紧凑的低功耗工业解决方案。Jim Tavacoli特别指出，底层FPGA器件的可编程特性赋予设计人员极大的灵活性，使他们能够连接所需的系统元件，以便利用最新的IP构建系统。我们提供业界功耗最低、占用空间最小的FPGA，并且具备可与ASIC、ASSP和MCU竞争的成本优势。
TOP 6 当CPU/GPU遭遇数据中心功耗天花板，SDAccel来了
众所周知，赛灵思在可编程逻辑领域占有领导性地位，此次为了强化数据中心竞争实力，进一步地推出了为数据中心带来最佳单位功耗性能的针对OpenCL、C和 C++的软件开发环境SDAccel，可有效解决CPU和GPU解决方案较高功耗和性能难以满足需求等限制，进一步满足未来数据中心易于编程、低功耗、高吞吐量和低时延等诸多应用需求。
Xilinx是全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商。Xilinx研发、制造并销售范围广泛的高级集成电路、软件设计工具以及作为预定义系统级功能的IP，其产品超越了硬件进入软件，超越了数字进入模拟，超越了单芯片进入了3D 堆叠芯片。
2013年新推出的UltraScale架构是业界首次在All Programmable架构中应用最先进的ASIC架构优化。该架构能从20nm平面FET结构扩展至16nm鳍式FET晶体管技术甚至更高的技术，同时还能从单芯片扩展到3D IC。此同时，Xilinx将业界最大容量器件容量翻番，达到440万个逻辑单元，密度优势领先竞争对手整整一代。
现阶段，工业自动化、智能电网、安防监控、以及车载应用等市场领域对FPGA器件的要求越来越高，在这些应用中，新的市场环境产生了新的设计开发过程，亦增加了电子设备的复杂度，继而会导致显著增加硬件成本，延长了产品面市时间。故此，设计的灵活性、器件可靠性和性价比成为各FPGA厂商的竞逐的焦点。
而且现在的控制系统都需要高性能和高效率，对控制精度和响应时间提出了更高的要求。MCU通常侧重于I/O接口的数量和可编程存储器的大小，比较适用于有大量的I/O操作的场合，所以广泛应用在低成本，低功耗和对精度要求不高的系统中。但由于本身处理能力有限，应用的场合受到了比较大的限制。FPGA芯片则以其固有的可编程性和并行处理的特点十分适合于中高端的控制系统应用。由于它以纯硬件的方式进行并行处理，而且不占用CPU的资源，所以可以使系统达到很高的性能。而两者的优势互补亦开始成为FPGA器件厂商研发的重点方向，控制要求的日渐复杂以及系统处理并行化趋势明显，也推动着MCU+FPGA架构的普及。
TOP 9 Xilinx再撼SoC市场 推出多重异构处理架构
All Programmable技术和器件的全球领先企业赛灵思公司 （NASDAQ： XLNX）宣布推出面向下一代Zynq® UltraScale MPSoC的UltraScale™ 多重处理（MP）架构。全新UltraScale MPSoC架构以业界成功的Zynq-7000 All Programmable SoC产品系列为基础，进一步扩展了赛灵思ASIC级UltraScale FPGA和3D IC架构，实现了“为合适任务提供合适引擎”的异构多重处理器。Zynq-7000的推出让Xilinx成为业界首款All Programmable SoC的发明者，随着UltraScale MPSoC的问世，让赛灵思又开始了业界首款All Programmable MPSoC的发明。
Altera公司日前宣布在FPGA浮点DSP性能方面实现了重大突破。该公司首席DSP产品规划经理Michael Parker称，Altera是第一家能够在FPGA中集成硬核IEEE 754兼容浮点运算功能的可编程逻辑公司，前所未有地提高了DSP性能、逻辑效率和设计效能。根据规划，硬核浮点DSP模块将集成在正在发售的20nm Arria 10 FPGA和SoC中，也将集成在14nm Stratix 10 FPGA和SoC中，DSP设计人员可以选择定点或者浮点模式，浮点模块与现有设计后向兼容。
TOP 11 融合数模优势 美高森美谈制胜之道
从某种程度上来说，Actel被美高森美（Microsemi）收购并不是为FPGA市场的竞争格局做了一个减法，恰恰相反，这种互补性（模拟厂商和数字厂商互为补充）的收购已经成功将FPGA市场带入了前所未有的竞争态势。在FPGA领域，美高森美以一种全新的姿态重新登上FPGA市场的战舰。Microsemi公司SoC产品市场副总裁Paul Ekas接受电子发烧友网小编专访，跟我们分享美高森美而言的差异化优势、市场表现以及未来的制敌之道。
TOP 12 国产FPGA的“新声”，高云半导体FPGA系列产品面世
广东高云半导体科技股份有限公司（简称高云半导体）今日召开新产品发布会，宣布推出拥有我国完全自主知识产权的三大产品计划：
l 现场可编程门阵列（FPGA）朝云™产品系列；
l 现场可编程门阵列（FPGA）云源™设计软件；
l 基于现场可编程门阵列（FPGA）的IP软核平台—星核计划。
Ø 拥有完全自主知识产权的现场可编程门阵列（FPGA）朝云™产品系列。
朝云™产品系列在目前FPGA市场上处于中密度范围，逻辑单元从18K LUT到100K LUT。其中有两个家族产品，分别为GW2A和GW3S，前者采用台积电（TSMC）的55nm工艺，后者采用台积电的40nm工艺；朝云™系列可提供多种封装包括PBGA256、PBGA484、PBGA672、PBGA1156，将来可根据用户需求，提供更多封测方式选择。
对于京微雅格而言，2013年注定是不平凡一年。期间京微雅格研发了具有创新意义的新一代器件-华山系列。从器件的定义来看，你会发现京微雅格在系统融合领域作出了有益的探索，从嵌入革新的MCU核到全新研发的可编程逻辑，无不透露出为客户带来全新设计理念的气息。有鉴于此，在国际FPGA厂商不断蚕食中国市场的态势下，国产FPGA厂商京微雅格的系统融合之路进展如何？未来将如何展开全面布局与进攻？对此，京微雅格CEO刘明博士发表了自己的看法。
Xilinx（赛灵思）与Altera在先进制程之间的激战，在Xilinx宣布新一代架构Ultrascale的FPGA产品以台积电的20奈米导入量产后，其战况开始产生了微妙的变化。很明显的，扣除ARM两边阵营都讨好外，Altera选择了英特尔作为代工伙伴，Xilinx则是选择了台积电，从双方近期所宣布的公开讯息来看，可以确定的是，双方都投入相当惊人的研发资源与资金，像是16奈米FinFET或是14奈米三闸极电晶体都是极为先进的制程，一旦出现致命失误，原本既有的市场态势就有可能完全瓦解，落后的一方会立即超前，若要扳回一成，必须要等到下一世代的市场进入萌芽期才有机会一举超前。
TOP 15 测试芯片出炉 Altera/英特尔抢得14nm头筹
Altera与英特尔（Intel）在先进制程的合作已有初步成果。Altera与晶圆代工合作伙伴英特尔携手宣布，已完成基于英特尔14纳米（nm）三闸极（Tri-Gate）制程技术的现场可编程闸阵列（FPGA）测试芯片，在先进制程竞赛中拔得头筹。
Altera研发资深副总裁Brad Howe表示，这项成果对Altera及客户而言皆系重要的里程碑。透过测试14纳米Tri-Gate制程的硅芯片的重要成分，可让该公司在设计初期验证元件效能，并显着加快14纳米产品上市时间。
TOP 16 Xilinx宣布率先量产20nm FPGA器件
ll Programmable 技术和器件的全球领先企业赛灵思公司（Xilinx， Inc. （NASDAQ:XLNX））今天宣布其 Kintex® UltraScale™ KU040 FPGA成为业界首款投入量产的20nm器件。相对于竞争产品可以让客户获得大约一年的提前上市优势。建立在行业唯一ASIC级架构之上的中端 Kintex UltraScale 器件，为多种应用提供了最佳单位功耗性价比，其中包括100G OTN、包处理与流量管理、8x8混模LTE和WCDMA射频、8K/4K显示、智能监控与侦察（ISR）、数据中心等更多应用。
作者前言：我学习FPGA是因为公司需要，同时自己也想接触这方面的知识，在大规模、高速信号领域还是有一定的优势，总而言之出于共赢的想法吧。自学的话，因为我是会跟着项目学习的，所以就是用到哪部分再去补充哪部分的知识。我的思路是先把基础的语法熟悉，数电和信号处理的知识再扎实一下，同时了解下FPGA代码的规范写法，至于开发工具的话就先大体了解下流程操作，应用的时候再逐渐熟悉。然后在实践中提高实际设计的能力。
可能有些是在校自学的，那么我觉得手头宽裕的可以买块开发板来练习效果会更直观，不宽裕的话找学校从事这方面的老师去当个助理，或者在外实习，都是可行的步骤。另外就是坚持（自古以来说的容易做的难）。
TOP 18 ASIC、ASSP、SoC和FPGA之间到底有何区别？
我经常收到关于各类设备之间的差异的问题，诸如ASIC、ASSP、SoC和FPGA之间的区别问题。例如是SoC是ASIC吗？或ASIC是SoC吗？ASIC和ASSP之间的区别是什么？以及高端FPGA应该归类为SoC吗？
这里有几个难题，至少技术和术语随着时间而演变。牢记这一点，对于这些术语的起源以及它们现在的意义是什么，我对此做了高度简化的解释。
以下是笔者一些关于FPGA功耗估计和如何进行低功耗设计的知识：
1. 功耗分析
整个FPGA设计的总功耗由三部分功耗组成：1. 芯片静态功耗；2. 设计静态功耗；3. 设计动态功耗。
芯片静态功耗：FPGA在上电后还未配置时，主要由晶体管的泄露电流所消耗的功耗
设计静态功耗：当FPGA配置完成后，当设计还未启动时，需要维持I/O的静态电流，时钟管理和其它部分电路的静态功耗
这里谈谈一些经验和大家分享，希望能对IC设计的新手有一定的帮助，能使得他们能少走一些弯路！
在IC工业中有许多不同的领域，IC设计者的特征也会有些不同。在A领域的一个好的IC设计者也许会花很长时间去熟悉B领域的知识。在我们职业生涯的开始，我们应该问我们自己一些问题，我们想要成为怎样的IC设计者？消费？PC外围？通信？微处理器或DSP？等等。
工商网监
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