论ASIC与FPGA之争_韩俊刚

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1、第308卷　第期计　算　机　工　程20044年月Vol.30№8ComputerEngineeringApril2004·发展趋势/热点技术·文章编号：1000—3428(2004)08001——003文献标识码：ATN47中图分类号：论ASIC与FPGA之争韩俊刚(西安邮电学院计算机系，西安710061)摘要：论述现场可编程门阵列（FPGA）产品的发展情况和对于专用集成电路（ASIC）的影响。介绍了目前国际上对FPGA和ASIC的竞争问题的讨论，同时对ASIC和FPGA进行了简单的比较，并对FPGA的新的应用领域作了介绍。最后提出

2、发展我国FPGA产业的建议。关键词：现场可编程门阵列；专用集成电路；可编程系统芯片RacingofASICVersusFPGAHANJungang(Dept.ofComputer,Xi'anInstituteofPostsandtelecommunications，Xi'an710061)【】AbstractThispaperdiscussesthedevelopmentofFPGAproducts,theeffectonASICs,andtheracingofFPGAsversusASICs.Thepaperalsosummari

3、zsthenewapplicationsofFPGAandpresentssomesuggestionsaboutdevelopingtheFPGAindustryinChina.【】KeywordsFPGA;Application-specificintegratedcircuit(ASIC);SOPCFPGA是一种可编程器件(PLD)。简单可编程器件(SPLD存储器的输出再控制传输晶体管实现连接。LUT比较灵或PAL)是在20年前出现的。2003年IC市场约为1318亿美活，输入比较多，但是传输延迟较大。配置时间一般为毫秒元，2

4、002年ASIC销售额约增至138亿美元，而年2002PLD级，可以用于可重配置计算，以适应新的协议的变化。市场的销售额大约为232002亿美元。FPGA年，的销售额1.2FPGA产品的最新的发展为18(CPLD亿美元。复杂的可编程逻辑器件)目前占有PLD近年来，各个厂家普遍采用、和0.250.130.09μmCMOS的35%的市场，FPGA占据PLD市场的53%。有人预计市PLD工艺，继续向高密度、大容量发展。FPGA的规模发展到场在系统级可编程芯片(SOPC)技术的推动下，在几年内的100万门～1000万门的水平。I/O1接口采

5、用模拟电路达到～市场将会有10倍的增长。10Gbps的接口数据传输数率，片内时钟频率可以达到～200CPLD继承了PAL的与或门结构，引脚之间的延迟很400MHz。由于低端产品在工艺和结构上创新，性能的提高小。它们很适合设计编码器、同步状态机以及计数器，其设和价格的降低都是令人惊叹的。计软件非常简单，编译速度很快。但是由于结构的原因，(1)PGA高端产品的发展CPLD在规模上受到限制。CPLD只提供很少的触发器，不Xilinx和Altera目前是世界上两个最大的PLD供应商。的Xilinx能扩展为大规模的阵列，而且一般的功耗很大。是

6、FPGAVirtex-IIPro4是一个标志性高端产品系列，它提供个PowerPC一种包含很多相同的逻辑单元的集成电路,在结构上和ASICRISC核，每个核在400MHz时运算能力为600MIPS，并支持相似,具有很多触发器和分布的布线资源。逻辑单元通过连IBMCoreConnect片内总线结构。I/在O接口方面，提供16收发器(transceiver)模块,3.125波特率达到Gbps,双工数据数率为线阵列和可编程开关实现互联。用户在设计时规定逻辑单元80Gbps,4另外还具有Mbits的DRAM,706kbits的和Select

7、RAM实现的逻辑函数，并且选择性地接通互连阵列的连线，从而216个18×18-bit的乘法器模块。实现自己的简单设计，结合这些简单的设计就能实现复杂的20034年月Xilinx宣布与IBM和UMC间成功的合作，推动最先设计。不同的产品系列的逻辑单元的结构很不相同。FPGA进的90nm芯片制造工艺和300mm10硅片技术，可以将0万门FPGA设计软件能自动地对用户输入的电路图，或硬件描述语言程(约17000)个逻辑单元的价格降到25美元以下。在一些特定的领序进行翻译，然后进行布局布线。利用设计库里大量的复杂域，FPGA芯片正将传统的微

8、处理器挤出市场。目前FPGA芯片也已的宏函数可以帮助用户优化设计。经应用到手机和数码相机等产品上面。Xilinx公司1996年时一块要1FPGA的发展价在1000美元左右的FPGA芯片现在的价格还不到10美元。1.1FPGA的分类Al