今天的设计人员已经在许多不同的领域中选择FPGA作为首选的解决方案。这些FPGA器件早已超越了原本作为原型设计工具的范畴，逐渐用于生产应用中，尤其是消费电子和汽车电子等领域。据Gartner Dataquest市场研究公司指出，FPGA器件在汽车应用中的使用规模从2002到2005年增加约七倍。

       这个增长在很大程度上是来自于FPGA本身的特点。由于象全球定位系统 (GPS) 导航装置和DVD播放机之类设备的产品寿命相对较短，因此缩短其开发周期变得非常重要。可编程逻辑便可为设计人员提供所需的灵活性，以加速工作进度来配合紧迫的期限。加上AISC 作为这类应用的传统解决方案的掩膜成本飚升，不仅使到成本上涨，而且还增加了风险，迫使设计人员需要寻求别的替代方案。与此同时，消费者开始要求产品能提供更多样化的功能控制工程网版权所有，使到消费和汽车电子的制造商不得不基于可变和可配置的成套硬件上开发他们的产品，以满足不断变化的需求。

    

   此外CONTROL ENGINEERING China版权所有，也许令人惊讶的是，电子产品的小型化发展从未停过。汽车内的空间非常珍贵，而消费电子的发展主要由便携性所推动。这使得FPGA这类能将许多 (多样化的) 功能集成在单一芯片上的元件更具吸引力。

       FPGA厂家对这类需求作出了响应，使到制造的产品更加适用于生产解决方案，并特别考虑了产品的可靠性。汽车和便携应用在温度范围、防冲击和振动方面有特定的要求控制工程网版权所有，而且还面对以SRAM为基础器件出现软错误问题的挑战。降低成本也是一个需要考虑的问题，如Actel便推出了以价值为基础 (value-based) 的新产品系列 ProASIC3/E，来配合这个市场对于低 FPGA 单位成本应用的需求。

       设计安全性也是人们关注的一个问题，特别在消费和汽车电子市场。在FPGA使用的设计和配置数据代表了整个系统中知识产权的重要部分。或许是太过优柔寡断或其它原因，设计人员一直都没有认真考虑设计盗窃的问题。但事实上，竞争对手的反向工程是一个真实的商业危机，且已存在好一段时间。

       如果能够在可编程器件中存取IP核，用户就有可能得到额外的价值。制造商利用单个器件来实现产品多元化会有风险CONTROL ENGINEERING China版权所有，因为最终用户可能会被诱惑进行廉价的非法升级，只需对其现有产品的部份元件进行重编程便可。

图1

       例如，在汽车电子市场，非法复制产品的情况越来越多；这些低质、低成本元件通常针对售后和非厂家授权服务的市场。而未经授权元件的销售渠道非常难以控制 (尽管并非不可能)。这些复制的板上系统元件往往都没有最新或经重新校准的设定、测定燃油传输、点火时间及其它控制功能，有可能导致引擎失效和损坏。

       FPGA也越来越多地用于能够固有地抵抗外界篡改能力的应用中。为了防止盗窃服务，数字机顶盒和移动电话之类的设备需要有安全功能。如果黑客能侵入以FPGA为基础的卫星无线接收总台，并使用户的认证机制失效，不道德的用户就能够乘机盗用免费的服务！

       系统的安全机制一旦被击破，当中的技术通常都会大规模地被散布。只要看一看eBay就可找到各种通过此方法提供的免费服务总台，例如有线电视的解码器。

       即使在产品上市之前，也存在安全/盗窃风险。许多消费和汽车电子厂家都会将一部份的产品制造外判，这就会带来过建的问题，即是代工一方超额制造客户所定购数量的产品，然后销往地下市场。更糟糕的是，第三方器件编程服务的用户必须以未经保护的格式提供其FPGA配置数据，而这些数据很容易被机构内或外部的人盗取。

图2

       要防止这类非法活动，设计人员必须从元件层面入手。FPGA的三大技术是反熔丝、Flash和SRAM。其中，反熔丝被公认为固有最安全的技术，因为要非法读取以反熔丝为基础的FPGA状态极之困难；举例说控制工程网版权所有，一个200万门的Actel反熔丝FPGA含有约5300万个反熔丝，而在一般的设计中只有2-5% 会被用于编程。因此要找出那些经编程的反熔