可编程逻辑器件PLD的优点

发布网友 发布时间：2024-10-24 09:47

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热心网友 时间：2024-11-22 13:44

在电子设计领域，固定逻辑器件和可编程逻辑器件（PLD）各具优势。固定逻辑设计适合大批量应用，成本效益高。然而，可编程逻辑器件提供了显著的优势，包括灵活性、快速原型制作、成本效益、库存控制和后端可编程。

PLD在设计过程中为用户提供了更大的灵活性，设计更改仅需调整编程文件，结果立即可见于工作器件。相较于固定逻辑器件，PLD无需长时间的前置时间进行原型或正式产品的制造，因为器件已放置在分销商的货架上，并随时可运输。此外，PLD免除了客户承担高昂的NRE成本和购买昂贵掩模组的需要，因为这些成本由PLD供应商在设计时承担，并通过多年的产品生命周期分摊。

PLD允许客户仅在需要时订购所需数量，控制库存，避免固定逻辑器件客户的库存过剩问题，以及在需求增加时因供应不足导致的生产延迟。最重要的是，设备交付客户后，PLD可以重新编程，为设备制造商提供机会为现场安装的产品增加新功能或进行升级，只需通过互联网上传新的编程文件即可在系统中创建新硬件逻辑。

PLD技术在过去几年取得了巨大进步，现在被许多设计人员视为逻辑解决方案的首选。例如，Xilinx这样的PLD供应商采用“无晶圆厂”策略，专注于新产品结构、软件工具和IP核心设计，同时利用IBM Microelectronics和UMC等主要芯片制造合作伙伴的先进技术。这些先进的工艺技术为PLD提供了关键优势，包括性能提升、集成度增强、功耗和成本降低。

仅数年前，最大规模的FPGA器件仅为数万系统门，工作在40 MHz。最先进的FPGA器件成本高达150美元。然而，如今具有先进特性的FPGA提供百万门逻辑容量，工作在300 MHz，成本低至不到10美元，还提供了更高集成度，包括处理器和存储器。

PLD的另一个关键优势是日益丰富的知识产权（IP）核心库支持，这使用户能够迅速在PLD内部实现系统功能。IP核心涵盖了从复杂数字信号处理算法和存储器控制器到总线接口和成熟的软件微处理器等所有内容。这些预定义和预测试的软件模块为用户节省了大量时间和费用，否则可能需要数月的时间才能实现这些功能，从而进一步延迟产品推向市场的时间。