FPGA和CPLD芯片选型介绍（一）

两类芯片现状对比

FPGA和CPLD的区别：

1、CPLD的逻辑阵列使用可重复编程的EEPROM或Flash技术来实现（乘积项结构）；而FPGA利用SRAM技术（查找表）。

2、由于是EEPROM或者Flash工艺决定了CPLD是有一定的擦写次数限制的， FPGA在实际使用中几乎可以说是无配置次数限制。

3、CPLD由于采用的是EEPROM或者Flash工艺所以配置掉电后不丢失，也不需要外挂配置芯片；FPGA采用的是SRAM工艺，配置在掉电后就没有了，因此需要一个外部配置芯片。

4、CPLD的安全性更高，由于配置芯片的存在，FPGA的保密性就会比CPLD略差，逻辑数据有可能被读取。　　

5、CPLD由于不需要上电重新配置，所以上电后可以马上工作；FPGA上电后需要配置时间，逻辑量的大小配置方式的区别也会影响配置时间的长短。

6、CPLD的连续式布线结构，决定了它的时序延时是均匀和固定的。而FPGA采用的分段式布线结构造成了延时不固定。

7、由于工艺难度的差异，CPLD一般集成度较低，大多为几千门或几万门的芯片规模，做到几十万门已经很困难；FPGA基于SRAM工艺，集成度更高，可以轻松做到几十万门甚至几百万门千万门的芯片规模，最新的FPGA产品已经超过千万门的规模。

8、由于结构的差异，CPLD更适合完成的是复杂的组合逻辑，如编、译码的工作。而FPGA更适合做复杂的时序逻辑。换句话说就是FPGA更适合触发器丰富的逻辑结构，CPLD适合于触发器有限但是乘积项丰富的逻辑结构。

9、由于工艺的原因，一般CPLD会比FPGA的功耗高。

目前根据Altera和Xilinx官网所查资料，其中Altera最新CPLD为2010年推出的MAX V CPLD，采用180nm工艺；xilinx最新CPLD为2008年推出的XC2Cxx和XA2Cxx系列CPLD，采用180nm工艺。以上两种CPLD和同等工艺的FPGA相比，功耗还要更高，并且资源更少。近些年CPLD和FPGA的内部结构和工艺界限越来越模糊，逐渐被FPGA取代，并且随着工艺的发展，目前FPGA已经达到20nm以下制造工艺了，并且FPGA集成度更高，功耗更低，性能更优。基于以上对比，在芯片选型时综合资源需求、成本、通用性、采购供货周期等因素可以优先考虑采用FPGA芯片。

2023/01/31