Meilensteine der Elektronik

Die vier Zeitalter der FPGA-Entwicklung

| Autor / Redakteur: Steve Trimberger * / Sebastian Gerstl

Bild 1: Eigenschaften von Xilinx-FPGAs, bezogen auf den Stand von 1988. Die Leistung bezogen auf den Preis ist um den Faktor 10.000 gestiegen.
Bild 1: Eigenschaften von Xilinx-FPGAs, bezogen auf den Stand von 1988. Die Leistung bezogen auf den Preis ist um den Faktor 10.000 gestiegen. (Bild: Xilinx)

Seit ihrer Einführung haben die FPGA-Bausteine mehrere Phasen ihrer Entwicklung durchlaufen. Jede wurde sowohl von der Prozesstechnologie getrieben, als auch von den Anforderungen ihrer Applikationen.

Anfang 1984 präsentierte Altera erstmals wiederprogrammierbare Logikbausteine auf dem Markt. Der EP300 konnte über ein Fenster im Chipgehäuse mit Hilfe eines UV-Lichts gelöscht und anschließend neu bespielt werden. Es eröffnete neue Möglichkeiten, die mit der Entwicklung der Field Programmable Gate Arrays eine neue Stufe der flexiblen Hardware erreichten.

Im selben Jahr führte Xilinx die ersten FPGAs auf dem Markt ein – auch wenn Sie zunächst noch nicht diesen Namen trugen. Erst 1988 popularisierte Actel diese Bezeichnung, sie sich bis heute fest für die Bausteine etabliert hat.

Über folgenden 30 Jahre hinweg haben die FPGAs ihre Kapazität um den Faktor 10.000 und mehr vergrößert. In der Geschwindigkeit haben sie um das 100-fache zugelegt. Kosten und Energieverbrauch je Einheit und Funktion haben gleichzeitig um mehr als 1000-mal abgenommen (siehe Bild).

Alle diese Fortschritte wurden, unter anderem, auch von der Prozesstechnologie getrieben. Doch es wäre viel zu simpel, die Evolution der FPGAs nur als einfache Progression der Kapazität infolge der Prozess-Skalierung zu betrachten. Die eigentliche Entwicklungsgeschichte geht deutlich tiefer.

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