PLD技術(shù)發(fā)展新趨勢
21世紀初期,世界PLD技術(shù)將向著六個主要方向發(fā)展：
近年來,PLD的發(fā)展很快,已經(jīng)從初期的低密度SPLD(如PAL/GAL等),向高密度CPLD發(fā)展。PLD的另一個新發(fā)展趨勢是不斷提高FPGA密度,以便開拓系統(tǒng)級可編程芯片市場。幾年前,當幾百萬門的FPGA還是一個夢時,領(lǐng)先的PLD 供應(yīng)商就開始了競賽,將密度推向前所未有的水平。同時,他們也發(fā)現(xiàn)這一市場前景廣闊。目前,Altera公司開始采用0.18mm制造工藝,使其EP20K1500E器件達到具有240萬門的性能標準。Xilinx公司也不甘示弱,最近宣布為其Virtex-E系列產(chǎn)品增加300萬門的XCV3200E器件。
由于CPLD在計數(shù)器、編譯碼、數(shù)據(jù)變換、總線控制和存儲器控制等方面具有獨特的優(yōu)勢,從而得到了廣泛的應(yīng)用。目前,一些著名廠商如Philips(該部門已被Xilinx收購）、Altera、Lattice和Xilinx公司等都推出了多種多樣的CPLD新產(chǎn)品。值得一提的是,Philips公司推出的CoolRunner系列CPLD產(chǎn)品,是業(yè)界率先采用 TotalCMOS 技術(shù)的CPLD產(chǎn)品,是具有高速度、零功耗特點的CPLD,它采用擴展可編程邏輯陣列(XPLA)體系結(jié)構(gòu),即多個邏輯塊圍繞一個零功率互聯(lián)陣列。
Altera公司和Xilinx公司等領(lǐng)先的PLD供應(yīng)商,最近新推出首批用于PLD的處理器內(nèi)核,引起業(yè)界的密切關(guān)注,因為這意味著領(lǐng)先的公司正在進入低端嵌入控制市場和高端SoC應(yīng)用市場。據(jù)專家預(yù)測,如果PLD 供應(yīng)商能夠兌現(xiàn)他們的承諾,并且能夠進軍大部分系統(tǒng)級設(shè)計領(lǐng)域,那么,全球 PLD 市場將會獲得高達500億美元的市場規(guī)模。
ASIC供應(yīng)商通常必須提供具有某種可配置能力的產(chǎn)品,使ASSP 設(shè)計人員獲得一種領(lǐng)先的可重配置能力。業(yè)界領(lǐng)先的ASIC設(shè)計公司對這一點十分重視,但目前基于標準單元的嵌入式FPGA市場仍然未能占有較大的份額。 InSearch研究公司估計,今年供應(yīng)商大約只能售出價值1070萬美元的嵌入式FPGA。不過這是一個新的市場,市場潛力十分可觀。到2004年,標準單元的嵌入式FPGA市場將增至12億美元。Actel公司是第一家進入這一市場的純FPGA供應(yīng)商。
最新上市的CPLD產(chǎn)品,大多采用可擦除的EEPROM和FLASH技術(shù),這是由于這些產(chǎn)品能夠提供ISP(系統(tǒng)內(nèi)編程)功能。但是并非所有的CPLD產(chǎn)品都擁有ISP功能,因為ISP需要特殊的片上編程邏輯。ISP CPLD產(chǎn)品需要采用廠商提供的專用接口或JTAG(IEEE1149)標準接口來實現(xiàn)再編程。
ISP具有三個優(yōu)點：
（1）減輕工程師的原型設(shè)計負擔;
（2）廠商可以利用ATE測試工具在生產(chǎn)階段對器件進行編程和測試;
（3）如果需要換新碼,ISP可提供現(xiàn)場升級幫助。例如,Xilinx公司的XC9500 CPLD就是采用快速FLASH實現(xiàn)其ISP功能的。
目前,最新推出的PLD產(chǎn)品的容量呈現(xiàn)不斷增大的趨勢,有的新產(chǎn)品的容量已達到128個宏單元乃至256個宏單元,與此同時,這些產(chǎn)品的價格正在降低,因而在市場上十分走俏。此外,同一封裝尺寸的256、384和512個宏單元的PLD 器件也已經(jīng)開始推出。
