FPGA的定义及组成部分有哪些？

我来简单介绍一下FPGA的定义及组成部分。

FPGA（现场可编程门阵列，Field- Programmable Gate Array），是基于 通用逻辑电路阵列的集成电路芯片。上个世纪 80 年代初，美国 Xilinx 发 明 FPGA 技术，于 1985 年首次推出商业化产品 XC2064。FPGA 本质而 言，是在短时间内、以低成本让用户得到想要的逻辑。其最大的特点是 芯片的具体功能是在制造完成后由用户根据需求配置决定，因此得名 “现场可编程”。根据 Frost & Sullivan 数据，2020 年全球 FPGA 市场规 模超过 60 亿美元，占集成电路市场约 1.4%的价值量。

FPGA 芯片由三大部分构成，分别为可编程的逻辑单元、输入输出单元 和开关连线阵列。1）输入输出单元（Input Output Block，IO）：顾名思 义是芯片与外围电路的接口部分，主要用于实现不同条件下对输入/输出 信号的驱动与匹配要求。2）开关连线阵列（SwitchBox，SB）：通过内 部的 MOS 管控制信号连线走向。3）逻辑单元（LogicCell，LC）：通过 数据查找表（look up table，LUT）存放的二进制数据实现不同的电路功 能，是实现 FPGA 芯片可编程的关键结构。此外，逻辑单元还包括选择 器、进位链和触发器（FF）等其他器件。多个逻辑单元进一步组合形成 的逻辑块，能有效优化层次架构、提高芯片效率，其数目决定了 FPGA 芯片的逻辑容量规模。