嵌入式开发：嵌入式FPGAs的未来

嵌入式FPGA并不新鲜，只是最近才开始成为设计芯片、SOC和MCU的主流解决方案。一个关键的驱动因素是当今先进集成电路的高成本。对于一家设计高节点的芯片公司来说，RTL的一个变化可能会花费数百万美元，并使设计进度推迟数月。另一个驱动因素是不断改变标准。嵌入式FPGA如此引人注目，因为它为嵌入式开发人员提供了在制造后随时更新RTL的灵活性，即使是在系统中。

鉴于这些优势，嵌入式FPGA将继续存在。然而，像任何技术一样，它会进化得更好，更广泛。回顾20世纪90年代，当ARM和其他公司提供嵌入式处理器IP时，该技术发展到今天嵌入式处理器广泛出现在大多数逻辑芯片上。嵌入式FPGAs也会出现同样的趋势。在过去几年中，嵌入式FPGA供应商的数量急剧增加:Achronix、Adicsys、Efinix、Flex Logix、Menta、NanoXplore和QuickLogic。市场采用的第一个迹象是DARPA与Flex Logix达成协议，为广泛的美国政府应用提供TSMC 16FFC嵌入式FPGA。第一个客户非常关键，因为它验证了技术并为其他人采用铺平了道路。

嵌入式FPGAs有望在以下市场得到广泛应用：物联网(IoT);处理器总线上的MCU和可定制的可编程模块;国防电子学;网络芯片;可重新配置的无线基站;灵活、可重构的ASICs和SoCs以及AI和深度学习加速器。

为了集成嵌入式FPGA，在嵌入式开发中，芯片设计者需要它们具有以下特性：硅验证的IP;类似于FPGA芯片的LUT/平方毫米密度;从数百个LUT到数十万个LUT的广泛阵列尺寸;大量DSP支持的选项和客户需要的RAM类型;在公司所选择的VT选项和金属堆叠的支持下，在工艺节点中验证了IP;针对功率或性能优化的IP实现;以及成熟的软件工具。

随着时间的推移，嵌入式FPGA IP将在180到7纳米的每个重要代工厂中提供，支持广泛的应用。这意味着嵌入式FPGA供应商必须能够在短时间内(大约六个月)经济高效地将其架构“移植”到新的工艺节点。这一点尤其正确，因为流程节点会随着时间不断更新，并且每个主要步骤都需要重新设计IP。

嵌入式FPGA的早期采用者将拥有更广阔的市场潜力、更长的使用寿命和更高的投资回报率，从而使嵌入式开发人员比后期采用者具有竞争优势。系统设计者也将获得类似的好处。显然，这项技术正在改变芯片的设计方式，公司很快就会意识到他们不能“不”采用嵌入式FPGA。