从1980年代中期问世以来，FPGA技能持续发展，运用规划不断拓宽。近来，Altera公司资深副总裁兼首席技能官Misha Burich先生来京，介绍了FPGA体系结构的演进及Altera公司FPGA的发展状况。
1990年代，具有50K 以上逻辑单元(LE)的现场可编程器材问世，片上仅集成RAM，开端用来代替胶合逻辑(衔接杂乱逻辑电路的简略逻辑电路的器材)。到2000年代，现场可编程器材的容量到达500K逻辑单元以上，片上集成了DSP、收发器和ALM等功用单元，开端用来代替ASIC、DSP、ASSP等集成电路，运用范畴包含通讯基础设施、军事、测验丈量和医疗。到2010年代，现场可编程器材的规划到达1M逻辑门以上，集成了更多的功用组件，如处理器硬核，可用来代替微处理器，运用范畴扩展到高功用核算、存储、、电机驱动和轿车电子。
图1：FPGA内不断交融新的功用组件
可编程器材与传统ASIC比较的优势跟着半导体工业的演从而不断扩大。在2005年，FPGA所选用的工艺节点开端超越ASIC。要害的转机点发生在2008年，这时FPGA开端选用40nm工艺，而ASIC仍停留在130nm。40nm的Stratix IV FPGA的管芯面积与130nm的ASIC适当，本钱适当，但FPGA具有更高的灵敏性，因而在某些范畴中具有共同优势。
图2：FPGA相对于特定运用芯片以及具有工艺节点优势
FPGA是介于通用处理器与特定运用芯片之间的一种器材。通用处理器为软件可编程，十分灵敏，但成效较低。ASSP和AS%&&&&&%具有很高的成效，但不灵敏。如图所示，专用硬件的功率可到达通用处理器的100倍。FPGA则是硬件可编程，十分灵敏，具有较好的功率。
图3：FPGA的成效与灵敏性介于通用处理器与定制芯片之间
图4：功率与灵敏性的抵触
硅片交融在FPGA范畴体现为“混合体系架构”的呈现。微处理器+ DSP + 专用IP + 可编程架构把各种技能的利益都会集到了一同。这种以FPGA为粘合剂的混合体系架构有一些新呈现的运用。以适用于高功用电机驱动的SoCFPGA为例，跟着FPGA运用的添加，体系本钱和功耗在下降。
图5：FPGA交融处理器与ASSP，统筹功率与灵敏性
图6：选用混合体系架构的FPGA下降了电机驱动体系的杂乱性
硅片交融和功用的进步使其有或许在这十年里得以史无前例的速度迅速发展。FPGA在通讯范畴的运用不断增加，而在新运用范畴有更大的增加。Burich 先生说，3D封装和OpenCL是要害支撑技能。OpenCL(敞开运算言语)是第一个面向异构体系通用意图并行编程的敞开式、免费规范，也是一个一致的编程环境，为开发混合体系架构供给了便利。3D封装可将异构体系集成到一个封装中，以便进步体系功用、下降体系功耗、减小封装尺度并下降体系本钱。FPGA范畴的3 D封装现在实际上处于2.5D，即在供给互联的基片上叠加功用组件。
