近年来，可编程逻辑器件(PLD)一直呈现很好的发展态势，PLD灵活方便，不仅性能、速度、连接具有优势，而且可以缩短上市时间，因此，应用领域不断拓展。随着通信设备、数据传输，以及计算技术的高速化和复杂化，对PLD的集成度和性能提出了越来越高的要求，因而可编程片上系统或平台，也即可编程SoC就应运而生。
　　为了在增长潜力巨大的通信市场占有更大的份额，业界重要的可编程逻辑器件制造商都先后推出了自己的系统级产品。概括起来大致是采用两种方法来实现可编程SoC，一种是在可编程器件FPGA中嵌入CPU内核，获得可编程系统平台;另一种是将可编程模块置入ASIC之中，得到具有可配置功能的ASIC。本文介绍几个主要PLD制造商推出的可编程SoC产品供读者参考。

Actel公司的VariCore内核和ProASIC Plus FPGA
　　Actel 公司是反熔丝（一次性烧写）PLD的领导者，由于反熔丝PLD抗辐射，耐高低温，功耗低，速度快，所以在军品和宇航级上有较大优势。
　　Actel的VariCoreTM是基于SRAM的嵌入式可编程门阵列 (EPGATM) IP内核， 采用Chartered半导体制造公司的0.18μm加工工艺制造。VariCore EPGA IP具有小的片上可重编程SoC裸片面积，比标准FPGA 的性能/裸片面积比更高，也比其他标准软件 IP方案具有更佳的性能/功耗比，是完整的从前端至后端的嵌入式“软硬件”可重编程内核，可用于ASIC 和ASSP的系统级芯片中，增强ASIC和ASSP SoC设计的灵活性，有效降低设计风险，加速产品投放市场。
Actel公司的ProASIC Plus是基于闪存的微粒结构FPGA系列产品，为系统设计者提供一个可行的ASIC替代方案。该产品解决了困扰第一代ProASIC的制造产能率问题。
　　ProASIC Plus比上代产品的功能更加齐全，但仍是价格低廉的主流产品，可满足几乎一半ASIC市场的需求。据估计，该产品最高达100万系统门(约30万ASIC)，足以满足44%的ASIC设计需要。新的ProASIC Plus FPGA器件兼具ASIC的密度和低成本，以及可编程逻辑器件的面市速度快等优势。
　　ProASIC Plus器件采用0.22μm标准CMOS工艺，内置有闪存单元，因此具有可再编程及安全的非易失代码存储功能。Actel称，其细粒结构比典型的粗粒可编程逻辑结构能更好地转换到ASIC。
ProASIC Plus器件工作电压为2.5/3.3V，工作频率高达100MHz。该系列产品包含6个型号，系统门数从15万到100万不等，包括嵌入式RAM、高速可配置I/O和多个片上PLL等。
　　有关VariCore和ProASIC Plus的更多信息请访问：http://www.actel.com。

Altera公司的Excalibur 嵌入处理器方案和Stratix 器件
　　Altera的StratixTM器件构建在新的MultiTrackTM布线结构之上，是一种基于模块的设计，使用户能够方便地以一些小功能模块构建复杂的设计。其性能比Altera的APEXTM II器件提升40%，内核尺寸比以前的体系小35%，提供多达10Mb的RAM和114 140个逻辑单元，是相近产品存储容量的3倍，多21 000个逻辑单元。另外，Stratix器件包括了专用DSP功能，能够实现比一般PLD快两倍的DSP和复杂计算应用，是容量大又速度快的可编程逻辑器件。
　　Altera称Stratix器件在PLD中最大程度地集成内存、逻辑单元和DSP功能。为客户提供和ASIC一样强大的产品，同时又具有可编程逻辑的全部优势。 Altera可以为客户提供不同内存、DSP和I/O设计需求的解决方案，公司方案中心http://www.altera.com/solutioncenters，为客户提供许多相关信息服务。
　　Altera推出了多种ExcaliburTM嵌入处理器方案，交叉采用ARM、MIPS以及Nios等多种内核。新的基于ARM处理器的Excalibur嵌入处理器方案，基于APEX器件体系，集成了ARM922T处理器，运行速度可达200MHz。除了处理器内核及其相关缓冲和存储管理单元外，这种基于ARM的Excalibur器件还包括外加的内部SRAM和DPRAM存储器、外设、外部存储控制器和软件调试的JTAG接口，可编程逻辑可多达38400个逻辑单元。
　　这种Excalibur嵌入处理器解决方案在PLD结构中集成了处理器子系统，使设计人员能够在处理器主导模式下引导系统和动态配置可编程逻辑。Nios软核和基于ARM的嵌入处理器为可编程单芯片系统（SOPC）提供了灵活性。
关于Excalibur嵌入处理器方案的更多信息，请浏览http://www.altera.com/products/devices/excalibur/exc-index.html。

ATMEL公司的FPSLIC系列产品
　　Atmel公司推出的AT94K和AT94S系列现场可编程系统级芯片(FPSLIC)，是将组成基本系统所需的逻辑、外设、存储器和微控制器等嵌入式系统模块集成在一片基于SRAM的现场可编辑器件上，实现单芯片可编程SoC。
　　FPSLIC把AT40K FPGA和一个高性能AVR 8位RISC MCU结合在一起，有两个UART、一个时钟计数器、可编程I/O、36K SRAM，所有的这些都集成在一个芯片上，能节约70%的芯片面积，50%的功耗，同时性能也提高了50%。FPSLIC可在FPGA内对附加的外围设备和定制逻辑电路进行编程，与使用分立元件的和其他类型方案相比，可以加快产品面市时间。AVR微控制器和FPGA逻辑电路的微码可以无数次重新配置，从而使FPSLIC器件成为开发基于单集成电路的多端产品的理想平台。
　　AT94K集成了5000～40000门的FPAG，1MIPS AVR RISC微控制器，36Kb SRAM，以及UARTS、定时器/计时器、可编程I/O等。
　　AT94S集成了配置EEPROM，5000～40000门的FPAG，20+MIPS AVR RISC微控制器， 36Kb SRAM，以及UARTS、定时器/计时器、2针串口等外设，可以保证IP的安全。
　　关于AT94K和 AT94S的更多信息，请浏览http://www.atmel.com。

Lattice公司的FPSC和ORCA FPGA
　　莱迪思半导体（Lattice Semiconductor）公司在集成ASIC宏单元和FPGA门于同一个硅片的方法方面处于领先位置。他们将该技术称之为单片现场可编程系统(FPSC)。与带有嵌人式FPGA门的ASIC相比，FPSC器件是提供系统解决方案的器件。FPSC器件将ORCA Series 4型FPGA可编程逻辑结构与总线接口、高速线路接口及高速收发器等内嵌的IP核组合起来，形成优化的ASIC门。这意味着FPSC器件不仅是单芯片系统，而且还是集使用灵活性和高性能于一身的针对复杂功能的强大的IP载体。嵌入式宏单元拥有工业标准IP核，诸如PCI、高速线接口和高速收发器。当这些宏单元与成千上万的可编程门结合起来时，它们可应用在各种不同的高级系统设计中。
　　Lattice公司的ORCA现场可编程门阵列(FPGA)是构建在所熟悉的优化重组单元阵列(FPGA)结构上的、新的现场可编程门阵列(FPGA)系列。这种FPGA器件系列提供了许多新的特征和架构增强特性，早期的FPGA不具备这些特点。结合灵活的基于SRAM的可编程逻辑强有力的系统特征，丰富的布线层次和互连资源，以及融合多接口标准，FPGA的ORCA FPGA系列可以适用于大多数复杂、高性能的设计。
　　关于FPSC 和 ORCA FPGA的更多信息请浏览公司网站：www.lattice.com,www.latticesemi.com和www.latticesemi.com.cn。

QuickLogic公司的QuickMIPS
　　QuickLogic的优势是连接逻辑门的方法，该公司使用一种称作ViaLink的无晶体管连接方法，可以放入更多的信号绕线开关。该公司早在1999年就推出了在FPGA中集成了类似微处理器和高速串行接口功能的嵌入标准产品(ESP)。
　　QuickLogic公司新推的QuickMIPS产品系列采用了嵌入式MIPS处理器以及其他专用内核。
　　FPGA的灵活性的QuickMIPS架构和开发平台，关注ASSP的性能和经济性，并为用户增加了可配置灵活性，使工程师在获得高性能处理器同时可以缩短上市时间。
　　QL901M基于MIPS科技公司的MIPS32 4Kc内核，采用0.25μm工艺时运行速度可达133MHz，而采用0.15μm工艺则可达到175MHz。该芯片集成了45.7万个系统门、两个10/100以太网控制器、一个32位66/33MHz PCI接口、多功能存储控制器和一个中断控制器。一个32位的高级外设总线可连接4个32位定时器和两个UART。
　　关于QuickMIPS的更多信息，请浏览http://www.quicklogic.com。

Xilinx公司的Virtex-II Pro FPGA
　　赛灵思（Xilinx）公司是FPGA的发明者，他们推出的Virtex-II ProTM FPGA系列产品，采用0.13μm工艺，9层金属结构，BGA封装，是基于Virtex-II系列基础的高端FPGA。主要特点是在VirtexII上增加了高速I/O接口能力和嵌入了　　IBM公司的PowerPC处理器，以解决高性能系统结构所面临的挑战。
IBM和Xilinx合作，利用IP植入（IP Immersion）技术，在Virtex-II结构中植入领先的嵌入式处理器结构—IBM PowerPC。Virtex-II Pro系列支持最多达4个运行频率高达300MHz的PowerPC 405处理器。这种植入方法允许硬IP核心分布在Virtex结构中的任何位置，同时可保持与周围逻辑阵列的平滑集成。IP植入技术将核心中的所有高速总线与可编程结构直接密切耦合，从而获得了比同样的分立处理器高得多的系统级性能。
　　Virtex-II Pro FPGA还集成了RocketIOTM技术，这是支持多端口的3.125Gbps串行接口的可编程解决方案。这一集成为高性能接口标准，如千兆位以太网、10G以太网、3GIO、SerialATA、Infiniband和FibreChannel，提供了一个完全的解决方案。
　　Virtex-II结构还包括了先进的主动互连（Active Interconnect）、块RAM（BlockRAM）和时钟管理功能。
　　关于Virtex-II Pro FPGA的更多信息请浏览http://www.xilinx.com。
　　从上面的介绍中，显然可以看出，可编程SoC已经渐成可编程器件的发展趋势。ASIC与FPGA融合的概念得到越来越多的可编程器件厂商的认同，尽管FPGA和ASIC各具特点，但这些融合产品逐渐模糊了两者之间的界限。目前，虽然有许多这种融合的高性能ASIC替代产品进入市场，而且今后的发展方向也可能是二者进一步融合，但是，据预测，在今后一段时间内ASIC仍然会占据高端芯片市场。