PLD技术发展新趋势
21世纪初期,世界PLD技术将向着六个主要方向发展：
近年来,PLD的发展很快,已经从初期的低密度SPLD(如PAL/GAL等),向高密度CPLD发展。PLD的另一个新发展趋势是不断提高FPGA密度,以便开拓系统级可编程芯片市场。几年前,当几百万门的FPGA还是一个梦时,领先的PLD 供应商就开始了竞赛,将密度推向前所未有的水平。同时,他们也发现这一市场前景广阔。目前,Altera公司开始采用0.18mm制造工艺,使其EP20K1500E器件达到具有240万门的性能标准。Xilinx公司也不甘示弱,最近宣布为其Virtex-E系列产品增加300万门的XCV3200E器件。
由于CPLD在计数器、编译码、数据变换、总线控制和存储器控制等方面具有独特的优势,从而得到了广泛的应用。目前,一些著名厂商如Philips(该部门已被Xilinx收购）、Altera、Lattice和Xilinx公司等都推出了多种多样的CPLD新产品。值得一提的是,Philips公司推出的CoolRunner系列CPLD产品,是业界率先采用 TotalCMOS 技术的CPLD产品,是具有高速度、零功耗特点的CPLD,它采用扩展可编程逻辑阵列(XPLA)体系结构,即多个逻辑块围绕一个零功率互联阵列。
Altera公司和Xilinx公司等领先的PLD供应商,最近新推出首批用于PLD的处理器内核,引起业界的密切关注,因为这意味着领先的公司正在进入低端嵌入控制市场和高端SoC应用市场。据专家预测,如果PLD 供应商能够兑现他们的承诺,并且能够进军大部分系统级设计领域,那么,全球 PLD 市场将会获得高达500亿美元的市场规模。
ASIC供应商通常必须提供具有某种可配置能力的产品,使ASSP 设计人员获得一种领先的可重配置能力。业界领先的ASIC设计公司对这一点十分重视,但目前基于标准单元的嵌入式FPGA市场仍然未能占有较大的份额。 InSearch研究公司估计,今年供应商大约只能售出价值1070万美元的嵌入式FPGA。不过这是一个新的市场,市场潜力十分可观。到2004年,标准单元的嵌入式FPGA市场将增至12亿美元。Actel公司是第一家进入这一市场的纯FPGA供应商。
最新上市的CPLD产品,大多采用可擦除的EEPROM和FLASH技术,这是由于这些产品能够提供ISP(系统内编程)功能。但是并非所有的CPLD产品都拥有ISP功能,因为ISP需要特殊的片上编程逻辑。ISP CPLD产品需要采用厂商提供的专用接口或JTAG(IEEE1149)标准接口来实现再编程。
ISP具有三个优点：
（1）减轻工程师的原型设计负担;
（2）厂商可以利用ATE测试工具在生产阶段对器件进行编程和测试;
（3）如果需要换新码,ISP可提供现场升级帮助。例如,Xilinx公司的XC9500 CPLD就是采用快速FLASH实现其ISP功能的。
目前,最新推出的PLD产品的容量呈现不断增大的趋势,有的新产品的容量已达到128个宏单元乃至256个宏单元,与此同时,这些产品的价格正在降低,因而在市场上十分走俏。此外,同一封装尺寸的256、384和512个宏单元的PLD 器件也已经开始推出。
