FPGA是通過(guò)邏輯組合來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的器件，幾乎可以進(jìn)行任何類型的處理；對(duì)于常用的數(shù)字信號(hào)處理，有些FPGA專門還提供了DSP模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)加速；FPGA的并行處理架構(gòu)非常適合圖像處理、數(shù)字信號(hào)處理等運(yùn)算密集的應(yīng)用；用某款芯片無(wú)法滿足要求時(shí)，還可以通過(guò)使用同樣封裝且容量更大的FPGA芯片來(lái)提供更高的處理能力，這樣就可以保持管腳的兼容性，從而無(wú)須對(duì)PCB板進(jìn)行修改；FPGA的可編程性使設(shè)計(jì)工程師可以隨時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，即使在產(chǎn)品部署后也能對(duì)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤進(jìn)行更正；FPGA不但可以完成MCU和DSP的各種功能，還可以根據(jù)需要生成新的功能，或者調(diào)配各項(xiàng)功能之間的資源配比，使同一個(gè)硬件電路設(shè)計(jì)可以滿足不同的應(yīng)用需求；FPGA還可以利用現(xiàn)成的處理器內(nèi)核，直接生成軟處理器，并在其上運(yùn)行操作系統(tǒng)。

      由于FPGA是通過(guò)邏輯組合來(lái)實(shí)現(xiàn)功能的，所以其功耗和成本一般高于MCU和DSP。在幾年前，F(xiàn)PGA給人的印象一直是高高在上的價(jià)格，除了通信、航天、軍工、工業(yè)等少數(shù)行業(yè)，F(xiàn)PGA更多地是在扮演原型驗(yàn)證開(kāi)發(fā)的角色，在消費(fèi)類電子等更廣大的市場(chǎng)中遲遲未打開(kāi)局面。

      隨著Xilinx和Altera競(jìng)相采用新的制造工藝，其單位門電路的價(jià)格下降得比ASIC還要快，價(jià)格在很多應(yīng)用中已不再是障礙了。特別是在一些需要特定功能的應(yīng)用中，設(shè)計(jì)師在市場(chǎng)上找不到可以滿足要求的器件，他們就必須自己開(kāi)發(fā)ASIC芯片，或者用FPGA進(jìn)行設(shè)計(jì)。但開(kāi)發(fā)ASIC的成本和風(fēng)險(xiǎn)在不斷提高，甚至超過(guò)了未來(lái)的收益，用FPGA就成了一個(gè)非常實(shí)際的選擇。

      傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程是一般先做好硬件平臺(tái)，再在硬件平臺(tái)上面應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。這樣做的結(jié)果是軟件開(kāi)發(fā)人員必須在硬件設(shè)計(jì)完成后才能工作，或者是用各種仿真工具在虛擬的硬件平臺(tái)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

      在用FPGA進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，開(kāi)發(fā)人員首先要設(shè)計(jì)輸入(FPGA廠商專用工具+語(yǔ)言/原理圖+IP CORE)，然后編譯仿真(FPGA廠商工具+仿真工具)，再進(jìn)行板級(jí)調(diào)試(測(cè)試板制作+邏輯分析儀)，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，再循環(huán)進(jìn)行上面的環(huán)節(jié)。

      這種設(shè)計(jì)模式存在諸多問(wèn)題：設(shè)計(jì)可移植性差，語(yǔ)言的不足及IP CORE的費(fèi)用昂貴，系統(tǒng)仿真的可靠性及速度瓶頸，需要制作專用測(cè)試板，外接測(cè)試儀器的局限性，測(cè)試板的重復(fù)制作導(dǎo)致開(kāi)發(fā)周期延長(zhǎng)。

      此外，從原理圖設(shè)計(jì)、邏輯驗(yàn)證和仿真、電路板設(shè)計(jì)、嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)和調(diào)試，到最后的綜合調(diào)試，在整個(gè)過(guò)程中要用到多個(gè)廠商的不同工具，不但需要開(kāi)發(fā)人員掌握各個(gè)軟件的使用方法和技巧，僅僅從資本投入上就是一筆不小的開(kāi)支。而且，各個(gè)軟件之間還經(jīng)常要互相調(diào)用文件，盡管各個(gè)廠商都宣稱自己的軟件可保證兼容性，但軟件日益復(fù)雜的功能和不斷增長(zhǎng)的代碼讓人難以對(duì)兼容性完全放心。

　   隨著FPGA的制造工藝向65nm、45nm和更先進(jìn)的工藝發(fā)展，F(xiàn)PGA的器件成本會(huì)越來(lái)越低。為了取得差異化的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)廠商必須開(kāi)發(fā)出獨(dú)特的產(chǎn)品功能，但采用ASSP和ASIC都只能提供固定的有限功能，而開(kāi)發(fā)ASIC的巨大成本和風(fēng)險(xiǎn)又使得ASIC只能成為少數(shù)大公司的選擇。成本不斷下降的FPGA已經(jīng)成為大多數(shù)系統(tǒng)廠商的不二之選，但在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程中軟硬件的不同步、需要交叉使用多個(gè)軟件、硬件開(kāi)發(fā)板的支持范圍有限，可能成為阻礙更多采用FPGA的問(wèn)題。