FPGA，中文意為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，是在其他幾種可編程器件，如PAL、GAL、CPLD的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，作為ASIC（專用集成電路）領(lǐng)域中的一種半定制電路，它既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程門器件電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。雖然相比較ASIC有更優(yōu)秀的理由，但它并不能取代ASIC，主要原因在于功耗，比如，用在智能手機(jī)上，采用FPGA的芯片使鋰電池的續(xù)航能力更弱。
    如欲更直觀地了解FPGA可以舉出一個(gè)案例。
    在個(gè)人電腦領(lǐng)域，英美研究人員在2010年12月開(kāi)發(fā)出一款中央處理器，將1000個(gè)內(nèi)核有效集成于一個(gè)FPGA芯片上，這使得微晶片像含有數(shù)百萬(wàn)個(gè)晶體管一樣，而晶體管是任何電路的基本組成部分。FPGA實(shí)際上是一種相對(duì)于ASIC的半成品，可以由用戶安裝到特定電路上，它們的功能并不是在出廠時(shí)就設(shè)定好的，這樣一來(lái)，用戶可以將晶體管劃分為一個(gè)個(gè)“小部門”，要求每個(gè)“小部門”完成不同的任務(wù)。
    由于FPGA要適應(yīng)更多的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，因而其必要的配置事實(shí)上更多一些，如此一來(lái)，功耗自然大的多。所以，實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)行，降低功耗和成本，優(yōu)化時(shí)鐘管理并降低FPGA與目前通用范圍廣泛的PCB并行設(shè)計(jì)的復(fù)雜性是FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。大容量、高速率和低功耗已經(jīng)成為FPGA的發(fā)展重點(diǎn)。
    一、大容量。容量是FPGA最基本的技術(shù)參數(shù)，就象鎳氫電池與鋰電池對(duì)于容量的要求一樣，容量越大，則意味著FPGA拓展的新領(lǐng)域越多。因此，每次新工藝芯片的發(fā)布，都意味著芯片容量的增加，用鋰電池來(lái)打比方，從最早替代鎳氫電池用于便攜式電器，到后來(lái)因?yàn)槿萘吭黾佣霈F(xiàn)了車用動(dòng)力鋰電池，隨著技術(shù)發(fā)展，用于智能電站儲(chǔ)能系統(tǒng)的更大容量鋰電池也正在該領(lǐng)域得到日益普遍的推廣。
    二、高速率。如今的多媒體產(chǎn)品技術(shù)瓶頸很多表現(xiàn)為速度過(guò)慢，出現(xiàn)“卡”機(jī)的情況，更有甚者出現(xiàn)死機(jī)，這是數(shù)據(jù)系統(tǒng)問(wèn)題，也就是帶寬問(wèn)題。為推進(jìn)FPGA更廣泛的應(yīng)用，當(dāng)前流行的FPGA都可以提供各種高速總線。為解決數(shù)據(jù)高速傳輸問(wèn)題，F(xiàn)PGA提供高速串行I/O（帶寬），為不同標(biāo)準(zhǔn)的高速傳輸提供靈活性。
    三、低功耗。隨著電子產(chǎn)品的兼容性發(fā)展趨勢(shì)更加明顯，功耗成為電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)必須考慮的問(wèn)題，因?yàn)镕PGA設(shè)置了更多的兼容性，因而功耗更大，加上電子產(chǎn)品本身需要更大功耗，這種疊加功耗使FPGA無(wú)法替代專業(yè)ASIC。更進(jìn)一步說(shuō)，所有以電池供電的手持式應(yīng)用都無(wú)法直接使用FPGA，如需要大容量鋰電池的iphone 4在面臨一次充電不能滿足一天使用的情況下，采用耗電量大的FPGA芯片顯然并不合適。
    如在文章開(kāi)頭所說(shuō)的，F(xiàn)PGA芯片逐漸成為許多應(yīng)用系統(tǒng)的核心，在快速發(fā)展面前，需要FPGA具有更強(qiáng)的動(dòng)態(tài)編程能力，以容納不斷完善的協(xié)議制度，以及不斷提出的平臺(tái)優(yōu)化需求。
    這些可以歸納為大（容量）、高（速率）、低（功耗）、強(qiáng)（動(dòng)態(tài)）四要素，而低功耗是對(duì)其它三要素的支持與補(bǔ)充。