FPGA 40年，你参与几年~

Xilinx 联合创始人 Ross Freeman 正在检查 XC2064 蓝图

AMD 在6月2号庆祝现场可编程门阵列 (FPGA) 诞生 40 周年，并详细介绍了该技术多年来发展的一些重要里程碑。如果还记得的话，AMD 于 2022 年收购了赛灵思 (Xilinx)，此后一直保持着在该领域的领先地位。AMD网站上的帖子涵盖了 FPGA 从早期发展到 1985 年发明的整个过程，直至今天，AMD FPGA 和自适应 SoC（该技术的现代演进）已广泛应用于从 NASA 的火星探测器到尖端网络和通信系统以及自动驾驶汽车等各个领域。

首先，我们来了解一下 FPGA 的实际功能。有些人可能认为 FPGA 在半导体市场中是一位默默无闻的英雄，因此了解它们在 40 年的发展历程中发挥了哪些作用至关重要。FPGA 是一种集成电路，可以在现场不断重新编程，以执行不同类型的计算任务。与功能固定的传统芯片不同，FPGA 主要由一系列可编程逻辑块和互连电路组成，这使得它们能够针对各种应用进行定制。目前，FPGA 几乎应用于所有主要行业，从汽车、航空航天和工业自动化，到消费电子、电信、高级研发和太空探索。FPGA 非常适合许多新兴领域，在这些领域中，灵活地调整算法和计算需求至关重要。

FPGA技术的演变

AMD 的 Xilinx 发明了 FPGA

FPGA 是由已故工程师、赛灵思联合创始人 Ross Freeman 发明的，他致力于寻找一种更好、更具成本效益的芯片设计方法。赛灵思推出的首款商用 FPGA 被命名为 XC2064。它拥有 85,000 个晶体管、64 个可配置逻辑块和 58 个 I/O 块。与 AMD 一些最先进的现代基于 FPGA 的设备相比，这绝对是一款微型设备，例如拥有 1380 亿个晶体管的Versal Premium VP1902，它包含 1850 万个逻辑单元、2,654 个 I/O 块和多达 6,864 个 DSP58 引擎，以及一系列内存、安全和接口技术。尽管如此，最初的 XC2064 为一系列创新铺平了道路，并最终彻底改变了芯片的制造方式。

AMD Versal Premium主板

FPGA 有效地开创了如今普遍存在的“无晶圆厂”半导体模式。工程师们会使用 FPGA 对早期设计进行微调和优化，一旦设计被认为完整稳定，就会被用作 ASIC（专用集成电路）的基础。然而，情况并非总是如此——对于许多应用而言，在整个产品生命周期内坚持使用 FPGA 才是最终的解决方案。即使是现在，EDA 领域的领导者 Synopsys 和 Cadence 都在其最先进的原型设计、仿真和虚拟化工具中采用了 Versal Premium VP1902 自适应 SoC；自适应 SoC（片上系统）是 FPGA 的高级演进，它将可编程门阵列与专用处理器内核、DSP、IO 和其他连接功能结合在一起。多年来，将嵌入式存储器和数字信号处理器集成到 FPGA 中对于早期的无线基础设施至关重要，并且从那时起，FPGA 的设计不断发展，以更好地满足许多行业的需求。

带有 AMD FPGA 的 Mega65 PCB

从 EDA 工具到复古计算，FPGA 无处不在

然而，尽管 FPGA 已经发展得如此先进，但它们的用途远不止于当今快节奏、尖端的应用。它们还为复古计算爱好者构建了一个完整的生态系统。如今，许多项目都采用了 AMD FPGA，用于模拟早期的计算机和游戏系统。例如， Mega 65是从未发布且极其罕见的 Commodore 65 的现代复制品，尽管它的功能显然远超原版。此外，还有像 Arty-x7 系列这样的开发板，适合 DIY 爱好者和业余爱好者。

展望未来

AMD 的 FPGA 和自适应 SoC 将继续发展，拥有更多逻辑门、更强大的处理能力和更多输入/输出 (IO)，并将满足各种应用的需求。FPGA 将继续广泛应用于各种领域，从 ADAS、机器人技术、医疗成像到新兴的 6G 无线网络，当然还有人工智能 (AI)。在 40 年的发展历程中，FPGA 已赋能众多创新，即使在今天，它的发展也丝毫没有停止的迹象。

那么，FPGA的40年发展中，你陪它走了多久？