作为一个“门海”，FPGA供给了可运用经过各种宽度的查找表来完成逻辑表达式来完成的任何数字功用几乎是无限的渠道。自成立以来，这供给了灵活性史无前例的水平，而他们的均匀性和阵列状结构，使他们最新制作节点的前期选用者。
尽管是在不断的半导体技能的前沿，功用还可以在依赖于日益杂乱的路由形式和时钟结构的体系结构的约束要素;它是这个原因，厂商先用知识产权(IP)的硬连线块来完成要害功用。
更高的功用和最佳功耗的不竭需求推进FPGA厂商的固定IP的功用越来越多集成到他们的产品。尽管中坚分子或许会以为这是对FPGA技能的中心优势的腐蚀，实际上它供给了拜访功用互补，这将是困难或站不住脚的逻辑架构来完成。
其间的中心商场，为高端FPGA一贯电信;这儿，功用是要害和成本可二次。为了满意这种需求，现在的FPGA整合很多的IP靶向的数据途径，如高速以太网，以及其它串行收发器，以及最近，光接口。这些坐其他功用的要害功用，如PLL和DSP模块的周围。添加一个软核处理器来处理操控通道功用的才能意味着大的FPGA依然很受欢迎，在这一范畴，往往被优先于ASIC的。
而软核可以处理许多使命，特别是在最新最快的FPGA，它们依然有限，或许不适合于其他使命，其间的功用是重要的。因而，有点天然，IP集成的扩展看到了引入“硬”处理器内核;现已采取了屡次迭代彻底完成，但现在做的许多使用范畴一个显着影响的概念。
前期测验嵌入硬核处理器在FPGA中未能激起职业或革命性的技能：太多了，太快了，或许吧。该职业全体回落的软核选项，但它很快变得明晰，真的是商场的嵌入式处理器;它仅仅需求适宜的处理计划。可以说，这竟然是ARM。
今日，有许多的FPGA均供给嵌入式ARM内核，以及软核选项，并说明理由很清楚;成绩保证。此外，延伸硬核硬件加速FPGA架构的才能拓荒了愈加的使用范畴，其间FPGA供货商现在热衷于探究。
该SoC
从概念上讲，FPGA供货商是指逻辑结构和硬IP的集成为一个体系级芯片(SoC)计划，由处理器厂商谁整合等功用广泛运用的一个术语。这包含处理器，供给可装备逻辑，如PSoC系列从赛普拉斯。在功用方面，嵌入式处理器子体系是不是只为十分高端的; Altera公司现在供给其高功用Stratix，其间档阿里亚和低成本Cyclone系列根据ARM的SoC处理计划。
从体系的水平，在FPGA中列入一个处理器子体系并不需求在物理上它操纵。图1显现了Altera的阿里亚伏，这清楚地显现了根据ARM的Cortex-A9 MPCore的子体系占用在硅中只要一小部分的硬处理器体系(HPS)的表明。这反映在图2中，低成本Cyclone伏，还集成了高压钠灯的方框图。
Altera的阿里亚V族图片
图1：Altera的阿里亚V族中档功用的SoC厂商硬核处理器体系(HPS)。
Altera的低成本Cyclone V印象
图2：Altera的低成本Cyclone五还装备了高压钠灯，要么供给的单核或双核的ARM Cortex-A9子体系的周围FPGA架构。
在这种装备中，每个中心包含32-K字节的L1指令缓存和32 KB的L1数据高速缓存，单精度和双精度浮点单元和NEON媒体引擎，CoreSight调试和盯梢的。还有一个512 KB的同享L2缓存也被集成，以及64K字节的RAM划伤。内存和通用接口，供给一系列包含 – 多达134个通用I / O。重要的是，HPS和FPGA可以独立运作，而是经过运用ARM的AMBA AXI总线桥，这给HPS拜访FPGA架构，反之亦然建成了高带宽体系互连坚持严密耦合。这两个桥是AMBA AXI-3规范。一个专用32位装备端口答应的HPS装备FPGA在发动。
一个主题变奏曲
相似的Altera，赛灵思还选用了双核的ARM Cortex-A9 MPCore的子体系办法对它的SoC产品，但不像它的竞争对手，而不是支撑三个家庭在不同的功用/价格点，它的挑选施行一系列体现跨一个家庭的水平;在ZYNQ-7000。
图3：ZYNQ-7000系列赛灵思还供给了一个双核的ARM Cortex-A9子体系供给一系列的FPGA架构的密度选项。
像Altera的Cyclone V，ZYNQ-7000还支撑全或部分重新装备，使得在FPGA的一部分，以持续运转，而剩下的部分被重新装备，而无需中止整个体系。处理器子体系还可以独登时对FPGA的逻辑运转。
而前面的两个比如运用“经典”的SRAM的办法来对FPGA织物，这就需求在上电时将其装备数据加载，也有SoC器材集成的硬核处理器根据Flash的比如供给更多的’瞬时接通“用例，如SmartFusion2宗族从Microsemi的。
图4：Microsemi的SmartFusion2 SoC的FPGA框图。
图5：Microsemi的SmartFusion2的ARM Cortex-M3的子体系。
不像这儿的特征其它体系芯片，该SmartFusion2家庭处理真实的低功耗，显着由Cortex-M3内核，这主要是与微操控器使用相关的挑选，而不是在Cortex-A类由Altera和Xilinx，这是得宠更适合于使用处理器类型运用情况。在这种集成水平，SmartFusion2开端像一般不以为是其他的FPGA处理计划，如在PSoC 5系列从赛普拉斯;但是，高达15万个逻辑单元的FPGA架构，该SmartFusion2家庭保存其FPGA凭证。
定论
的FPGA和处理器中心技能的交融有一个绵长而多事的前史。开始显现出小许的时分，或许在被刊出彻底的风险。走运的是，一切的开发人员来说，FPGA厂商体现出远见的水平，保证它的复兴，经过软核的成功显着协助。
现在，嵌入式硬核被牢牢处理计划的工程师’工具箱’嵌入’和许多使用程序是否真能代表一个完好的体系级芯片。它不会停在那里：Altera公司现已宣告其新一代的Stratix系列10将集成4个64位ARM Cortex-A53内核，选用英特尔三栅极技能构建，给它真实的无与伦比的功用水平。
喜爱它的曩昔，它看起来像FPGA的SoC的未来将是多么不普通的，但或许愈加成功。
