PLD的发展及对比

固定逻辑器件和PLD各有自己的优点。 例如，固定逻辑设计经常更适合大批量应用，因为它们可更为经济地大批量生产。 对有些需要极高性能的应用，固定逻辑也可能是最佳的选择。然而，可编程逻辑器件提供了一些优于固定逻辑器件的重要优点，包括：PLD在设计过程中为客户提供了更大的灵活性，因为对于PLD来说，设计反复只需要简单地改变编程文件就可以了，而且设计改变的结果可立即在工作器件中看到。

PLD不需要漫长的前置时间来制造原型或正式产品 - PLD器件已经放在分销商的货架上并可随时付运。 PLD不需要客户支付高昂的NRE成本和购买昂贵的掩模组- PLD供应商在设计其可编程器件时已经支付了这些成本，并且可通过PLD产品线延续多年的生命期来分摊这些成本。PLD允许客户在需要时仅订购所需要的数量，从而使客户可控制库存。 采用固定逻辑器件的客户经常会面临需要废弃的过量库存，而当对其产品的需求高涨时，他们又可能为器件供货不足所苦，并且不得不面对生产延迟的现实。PLD甚至在设备付运到客户那儿以后还可以重新编程。 事实上，由于有了可编程逻辑器件，一些设备制造商正在尝试为已经安装在现场的产品增加新功能或者进行升级。 要实现这一点，只需要通过因特网将新的编程文件上载到PLD就可以在系统中创建出新的硬件逻辑。

PLD有可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程存储器(EPROM)、可编程逻辑阵列(简称PLA)、可编阵列逻辑(简称PAL)和通用阵列逻辑(简称GAL)等几种。它们的结构特点和功能列于表中。PLA的总体结构与PROM类似，也由与门阵列、或门阵列和输出缓冲器组成;它的与门阵列是可编程的。在产生同样的组合逻辑函数时，使用PLA比使用PROM节省与门阵列和或门阵列中的单元数。有的PAL器件为寄存器输出结构，所以用PAL不仅能构成组合逻辑电路，也能构成时序逻辑电路。GAL的输出宏逻辑单元有不同的工作模式，并允许通过编程选定。这些工作模式包括了PAL的各种输出结构。GAL更具通用性。PAL和GAL的编程工作比较复杂，需使用专门的开发工具(包括编程器和编程语言)进行。这些开发工具使用起来很方便。

过去几年时间里，可编程逻辑供应商取得了巨大的技术进步，以致PLD被众多设计人员视为是逻辑解决方案的当然之选。 能够实现这一点的重要原因之一是象Xilinx这样的PLD供应商是"无晶圆制造厂"企业，并不直接拥有芯片制造工厂，Xilinx将芯片制造工作外包给IBM Microelectronics 和 UMC这样的主要业务就是制造芯片的合作伙伴。 这一策略使Xilinx可以集中精力设计新产品结构、软件工具和IP核心，同时还可以利用最先进的半导体制造工艺技术。 先进的工艺技术在一系列关键领域为PLD提供了帮助：更快的性能、集成更多功能、降低功耗和成本等。 Xilinx采用先进的0.13um 低K铜金属工艺生产可编程逻辑器件，这也是业界最好的工艺之一。例如，仅仅数年前，最大规模的FPGA器件也仅仅为数万系统门，工作在40 MHz。 过去的FPGA也相对较贵，当时最先进的FPGA器件大约要150美元。 然而，具有最先进特性的FPGA可提供百万门的逻辑容量、工作在300 MHz，成本低至不到10美元，并且还提供了更高水平的集成特性，如处理器和存储器。同样重要的是，PLD有越来越多的知识产权(IP)核心库的支持 - 用户可利用这些预定义和预测试的软件模块在PLD内迅速实现系统功能。 IP核心包括从复杂数字信号处理算法和存储器控制器直到总线接口和成熟的软件微处理器在内的一切。 此类IP核心为客户节约了大量时间和费用 - 否则，用户可能需要数月的时间才能实现这些功能，而且还会进一步延迟产品推向市场的时间。