如果說哪一類產品的成長率超過半導體行業平均增長率，那FPGA(現場可編程門陣列)算是其中翹楚。無止境的帶寬需求、無處不在的互聯計算、不斷拓寬的市場、勢在必行的可編程技術都使得高度靈活的FPGA大放光彩。
　　向新融合時代進發
　　雖然FPGA現在只有幾個玩家，但仍然可用“異彩紛呈”描述它的創新軌跡，而融合則是其“精髓 ”。一方面，它的融合不只是“跨界”，通過集成ARM處理器等進入嵌入式市場。正如維特根斯坦所言， 各種哲學流派存在家族相似性，FPGA的融合也相似。如賽靈思(Xilinx)的Zynq-7000系列、Altera的28nm  Cyclone V和Arria V產品、Microsemi半導體公司的SmartFusion器件等。Altera副總裁、首席技術官 Misha Burich表示，未來10年是FPGA融合的時代，在FPGA中會集成硬核處理器、大容量邏輯單元、精度可 調DSP等，利用這種兼顧的架構可不斷拓展應用領域，覆蓋高性能計算、高性能存儲、汽車馬達控制等。
　　另一方面，FPGA廠商突破摩爾定律的3D異構IC，將不同工藝的模擬和數字IC實現單芯片集成，為FPGA 開辟了更廣闊的未來。京微雅格(北京)科技有限公司市場總監竇祥峰就提到，FPGA未來融合的方向和創新 點應該是在封裝上，現在封裝和制程節點同樣重要，封裝技術對系統集成有很大的幫助，如TSV硅穿孔、 2.5D封裝/3D封裝等新型封裝技術。
　　賽靈思公司全球副總裁、亞太區執行總裁湯立人也對記者表示，3D IC可將混合信號、存儲器和高密度邏輯等不同工藝的裸片集成，邏輯使用20nm/22nm工藝，而混合信號和存儲器則使用更成熟、更合適的工藝節點。3D IC技術可降低企業一下子把所有設計都移植到工藝的壓力和風險，從而有助于整個行業向20nm工藝過渡。“不過，系統級單芯片器件的設計和集成比以往需要更多專業技術和投資，3D IC的開發和測試也需要多年專業經驗。”湯立人進一步指出。
　　近一年間賽靈思已交付了全球首批單芯片異構3D IC，其中包括高密度的Virtex-7 2000T，提供68 億個晶體管和2000萬個ASIC等效門;高帶寬的Virtex-7 H580T，提供多達16個28Gbps收發器和72個 13.1Gbps收發器以及可滿足關鍵Nx100G和400G線路卡應用功能要求的單芯片解決方案。
　　當然，一切創新都要以應用為導向。Altera公司總裁兼CEO John Daane表示，FPGA對新技術節點的需求已經超出了電路設計能力，在芯片級甚至是系統級影響設計選擇。他舉例道，在當今以系統為導向的環境下 ，只有業界快的收發器還遠遠不夠。串行鏈路需要速度足夠快的控制器才能夠跟上收發器，控制器需要速度很快的片內總線、容量足夠大和速度足夠快的緩沖以支持它們，而且所有這些模塊必須滿足能耗要求 。
　　設計工具革新應對挑戰
　　將融合進行到底的FPGA雖然一路走來風光無限，但Altera亞太區產品市場經理謝曉東指出：“FPGA硬 件設計的靈活性也會帶來諸如設計復雜度增加的煩惱，而軟件開發在嵌入式系統開發周期中占重要地位。 誰更早開發軟件，誰就能占據先機，贏得市場。”由于FPGA包括處理器、DSP、硬核IP等不同模塊，如何對它編程需要認真考慮，包括綜合、仿真及時序分析，系統互聯，基于C語言的編輯工具，DSP編程以及嵌入式軟件工具OS支持等。
　　而FPGA廠家對設計工具的革新也著眼于此。賽靈思前不久公開發布新一代顛覆性設計環境Vivado設計套件，來打破集成和實現的瓶頸。“Vivado不僅能加速可編程邏輯和IO的設計速度，而且還可提高可編程系統的集成度和實現速度，讓器件能夠集成3D堆疊硅片互聯技術、ARM處理系統、模擬混合信號(AMS)和絕大大部分半導體IP核。Vivado設計套件突破了可編程系統集成度和實現速度兩方面的重大瓶頸，將設計生產力提高到同類競爭開發環境的4倍。”湯立人指出。
　　而Altera的方法是“各個擊破”。Misha Burich提到，針對以上五點混合系統開發環境，Altera有分 別的解決方案：在綜合、仿真及時序分析方面，有傳統的QuartusII;而在片上互連方面，提供Qsys工具; 在基于C語言的編程工具上，OpenCL可以做一個并行編程的編譯器;在DSP編程方面，Altera與The  MathWorks公司合作，可以通過SoPC Builder下的DSP Builder提供給客戶;在嵌入式的軟件工具及OS支持方面，可通過他們的第三方開發工具，獲得對FPGA的開發支持。此外，Altera率先在FPGA業界實現了虛擬 原型開發技術，可支持用戶面向他們的SoC FPGA器件開始應用軟件的開發，以小的工作量將軟件移植到等價的硬件中，不需要修改就可以運行。
　　而京微雅格也深知開發工具的重要性。“為縮短設計周期和加快上市，提供便捷易用的開發工具越來 越重要，我們在軟件易用性與人性化、調試的方便性、時序優化、軟件編譯時間上做了很大的努力，現在我們在這些方面達到了國際先進水平。”竇祥峰表示。
　　除了FPGA原廠自己提供開發套件外，第三方的開發板或工具是FPGA生態系統的重要組成部分。北京阿爾戴信息技術有限公司南方區技術經理毛春靜提到，目前的主流FPGA器件廠商，都只提供滿足基本開發流程所需功能的工具，對前端設計、驗證和評測支持甚少，這都需要專業的第三方EDA工具提供支持。“隨著對 FPGA器件應用的深入以及規模的擴大、復雜度的提高，必然會對第三方專業EDA工具有著持續增長的需求 。”毛春靜表示。
　　對于未來FPGA開發工具走向，竇祥峰表示，未來FPGA開發工具會利用CPU多核技術，減少FPGA的編譯 時間，利用GUI實現與RTL的互操作，提高軟件的效率等。
　　國內廠商開始發力
　　從20世紀80年代開始先后有58家公司從事過FPGA的研發，但目前FPGA廠家僅只有三四家碩果僅存。而國內的聲音在這方面相比通信芯片、無線芯片等相對較弱。可喜的是，除了航天772所在高可靠領域應用 FPGA領域取得突破外，另一家著力于民用市場的京微雅格開始異軍突起。
　　京微雅格公司CEO劉明博士對記者介紹，從多家技術、資金實力雄厚的大公司在FPGA領域折戟沉沙中 吸取的教訓在于：一是不能以技術為導向，要重視市場;二是要保證持續的資金投入，有些公司正是因為 資金鏈的中斷而退出市場。三是市場與芯片定位問題;四是軟硬件配合問題。
　　京微雅格則吸取早期FPGA廠商失敗的經驗，以研發為主體、市場為導向，在經過對國內外市場的充分 調研后確定了現在的FPGA+CPU+FLASH+SRAM的Tile架構，并推出了32款產品。劉明介紹說，京微雅格的優 勢在于研發、銷售、市場、售后全部都在中國，因此更加了解中國的市場特點和需求。下一步京微雅格已 開始55納米LP工藝CME4000產品系列的開發，計劃10月開始流片。
　　而航天772所則在高可靠領域應用找到了自己的施展天地。目前高可靠領域應用FPGA市場大約在整個 FPGA市場的10%-15%份額，并且每年呈現快速增長的趨勢。航天772所FPGA部主任陳雷表示，目前FPGA產品 已經進入了“應用為王”的時代，構建不同應用領域的平臺FPGA產品是未來發展方向。面向宇航、軍用及 汽車等特殊領域應用，航天772所已形成百萬門級高可靠和高等級的FPGA系列產品。
　　當然，雖然國內FPGA已邁出了“一小步”，但能否成為FPGA業的“一大步”，還有諸多挑戰。劉明表 示，目前公司遇到的挑戰是如何讓國產FPGA盡快地進入市場并得以認可，除了自身修煉內功之外，還 需要國內市場持續關注國產FPGA的研發進度，帶動整個使用國產FPGA的生態鏈發展。陳雷也指出，應借助 國家重大科技專項推動國產FPGA產業發展，以產業聯盟的方式構建完善的國內FPGA產業生態環境，合適地 引入資本市場推動產業的發展，加強整機系統企業對國產FPGA產業的牽引作用，力爭以點帶面，尋求合適 的特殊領域應用環境作為國產FPGA的市場切入點，形成中國FPGA的核心競爭力。