在推出Virtex
FPGA之后不到一年,Xilinx又推出了Virtex-E系列产品,其性能和密度可与ASIC匹敌。Virtex-E系列产品的主要特点是:拥有 320万个系统门;832k位的真双端口内部块状RAM;8个DLL并支持超过20种不同的信号标准,包括LVDS、Bus LVDS以及LVPECL;采用0.18um工艺制造,在单个器件上实现了2.1亿个晶体管的密度。总之,Virtex和Virtex-E 系列不仅将FPGA性能推向一个新层面,还解决了向系统集成的挑战。
Xilinx产品的另一个发展方向是实现可编程逻辑器件在大批量生产中的应用,所以对成本要求更高。Spartan系列是以XC4000系列结构为基础,并结合了片上RAM 、强大的IP库支持和大容量、低价格的特点,使其可在大批量生产中替代ASIC。
Spartan系列的主要特点是:系统门数可达40,000门;灵活的片上存储器,分布式和块存储器;4个数字延迟锁相环,有效的芯片级/板级时钟管理;Select I/O技术保证同所有主要总线标准如HSTL、G
TL、SSTL等的接口;具有功率管理(睡眠模式)。
三. Altera公司研制开发的FPGA系列产品的主要特征
Altera公司自从事FPGA的开发研制以来,不断的进行技术创新,研制开发新产品。该公司的基于CMOS的现场可编程逻辑器件同样具有高速、高密度、低功耗的特点。近期,Altera公司主要有四个品种系列:胶合(glue)逻辑类的MAX,低价位的ACEX系列、高速FLEX系列、高密度的APEX 系列。
Altera 公司针对通信市场推出的新型低成本器件--ACEX系列(以前的名称是ACE)。该系列的主要特点为:密度范围从1万到10万门(56,000到 257,000系统门);配备锁相环(PLL),与64位、66MHZ的PCI兼容;产品系列从原1.8v扩展至2.5v;提供系统速度超过115MHZ 的高性能。
Altera公司还对FPGA的结构进行优化,提供更多的嵌入式RAM。新近推出的FLEX 10KE系列器件是以前的FLEX 10K系列器件的增强型,该系列在结构上采用了与FLEX 10K系列相同的逻辑块,但片内嵌入式RAM是FLEX 10K系列的两倍,而且增加了一个双端口RAM,这对通信应用来说是一个重要的优势所在。Altera公司预计该系列器件可用于66MHZ的工作频率,密度范围为3万~25万门,能够用于66MHZ的PCI和通信应用。
Altera 公司的高密度APEX 20KE系列器件,其主要特点是:真正实现了的低压差信号(low-voltage differential signaling, LVDS)通道,并提供840兆比特的数据传输率。在APEX 20KE系列中的锁相环(PLL)可以提供多种LVDS。设计者可以在1×,4×,7×和8×数据传输模式中实现LVDS I/O标准。APEX 20KE LVDS界面如图3所示。

图3 APEX 20KE LVDS界面
另一方面,随着现场可编程逻辑器件越来越高的集成度,加上对不断出现的I/O标准、嵌入功能、高级时钟管理的支持,使得设计人员开始利用现场可编程逻辑器件来进行系统级的片上设计。Altera公司目前正积极倡导SOPC(System on a Progrmmable Chip,系统可编程芯片)。
"片上可编程系统"(SOPC)得到迅速发展,主要有以下几个原因:
1. 密度在100万门以上的现场可编程逻辑芯片已经面市;
2. 第4代现场可编程逻辑器件的开发工具已经成形,可对数量更多的门电路进行更快速的分析和编译,并可使多名设计人员以项目组的方式同步工作;
3. 知识产权(IP)得到重视,越来越多的设计人员以"设计重用"的方式对现有软件代码加以充分利用,从而提高他们的设计效率并缩短上市时间;