FPGA可编程逻辑器件的发展历史

可编程逻辑器件的发展可以划分为4个阶段，即从20世纪70年代初到70年代中为第1阶段，20世纪70年代中到80年代中为第2阶段，20世纪80年代中到90年代末为第3阶段，20世纪90年代末至今为第4阶段。

第1阶段的可编程逻辑器件只有简单的可编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）和电可擦只读存储器（EEPROM）3种。由于结构的限制，它们只能完成简单的数字逻辑功能。

第2阶段出现了结构上稍微复杂的可编程阵列逻辑（PAL）和通用阵列逻辑（GAL）器件，它们能够完成各种逻辑运算功能。这一阶段典型的PLD由“与”和“非”阵列组成，用“与或”表达式实现任意组合逻辑，所以PLD能以乘积的形式完成大量的逻辑组合。

第3阶段Xilinx公司和Altera公司分别推出了与标准门阵列类似的FPGA和类似PAL结构的扩展性CPLD，提高了逻辑运算的速度。它们都具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围宽等特点，兼有PLD和通用门阵列的优点，能够实现超大规模的电路，编程方式也很灵活，成为产品原型设计和中小规模（一般小于10 000件）产品生产的首选。这一阶段，CPLD、FPGA器件在制造工艺和产品性能上都获得了长足的发展，达到了0.18 μm工艺和数百万门的规模。(www.xing528.com)

第4阶段出现了SOPC和SoC技术，这是PLD和ASIC技术融合的结果，它们涵盖了实时化数字信号处理技术、高速数据收发器、复杂计算以及嵌入式系统设计技术的全部内容。Xilinx公司和Altera公司也推出了相应的SoC FPGA产品，制造工艺达到65 nm，系统门数也超过百万。这一阶段的逻辑器件内嵌入了硬核高速乘法器、Gbits差分串行接口、时钟频率高达500 MHz的PowerPC微处理器、软核MicroBlaze、Picoblaze、Nios以及NiosII，不仅实现了软件需求和硬件设计的完美结合，还实现了高速与灵活性的完美结合。它已超越了ASIC器件的性能和规模，也超越了传统意义上FPGA的概念，使PLD的应用范围从单片扩展到系统级。目前，基于PLD片上可编程的概念仍在进一步发展。

注意

有些教程没把第4阶段纳入可编程逻辑器件的发展历程。