Una breve historia de los FPGA

Las FPGAs fueron inventadas en el año 1984 por Ross Freeman y Bernard Vonderschmitt, cofundadores de Xilinx, y surgen como una evolución de los CPLDs. Las FPGA son el resultado de la convergencia de dos tecnologías diferentes, los dispositivos lógicos programables (PLDs) y los circuitos integrados de aplicación específica (ASIC).

Una matriz de compuerta programable en campo es un circuito integrado cuya funcionalidad de hardware fundamental se puede programar después de la fabricación. Hay muchas razones por las que un equipo de diseño considerará la tecnología FPGA en la industria. Por ejemplo, en muchas empresas de diseño de circuitos integrados de silicio, las plataformas basadas en FPGA se utilizan para lo que se llama pruebas de “desplazamiento a la izquierda”, donde un nuevo dispositivo SoC (sistema en un chip) es asignado a FPGAs al inicio de la fase de diseño, para comenzar integración de software mucho antes de que se fabrique el dispositivo de silicio real.

Xilinx Inc. se fundó en 1984 y, como resultado de numerosas patentes y avances tecnológicos, la compañía produjo la primera familia de dispositivos lógicos programables por el usuario de propósito general basados en una arquitectura de matriz. Llamó a este avance tecnológico el Logic Cell Array (LCA), y con esto nació la familia de FPGA Xilinx XC 2000.

La historia de los PLDs comenzó con los primeros dispositivos PROM (Programmable Read-Only Memory) y se les añadió versatilidad con los PAL (Programmable Array Logic) que permitieron un mayor número de entradas y la inclusión de registros. Esos dispositivos han continuado creciendo en tamaño y potencia. Mientras, los ASIC siempre han sido potentes dispositivos, pero su uso ha requerido tradicionalmente una considerable inversión tanto de tiempo como de dinero. Intentos de reducir esta carga han provenido de la modularización de los elementos de los circuitos, como los ASIC basados en celdas, y de la estandarización de las máscaras. El paso final era combinar las dos estrategias con un mecanismo de interconexión que pudiese programarse utilizando fusibles, antifusibles o celdas RAM y celdas ROM, como los innovadores dispositivos Xilinx de mediados de los 80. Los circuitos resultantes son similares en capacidad y aplicaciones a los PLDs más grandes, aunque hay diferencias puntuales que delatan antepasados diferentes.