FPGA代表現場可程式設計門陣列，它是一種半導體邏輯晶片，可程式設計成幾乎任何型別的系統或數位電路，類似於PLD。PLD僅限於數百個門，但FPGA支援數千個門。FPGA架構的配置通常使用語言來指定，即HDL（硬體描述語言），其類似於用於ASIC（專用積體電路）的語言。
與固定功能ASIC技術（如標準單元）相比，FPGA可提供許多優勢。通常，ASIC需要數月才能製造出來，並且它們的成本將達到數千美元才能獲得該裝置。但是，FPGA的製造時間不到一秒鐘，成本從幾美元到一千美元不等。FPGA的靈活性在很大程度上降低了成本，功耗和延遲。與標準單元ASIC相比， FPGA需要20到35倍的面積，速度效能比ASIC慢3到4倍。本文介紹了FPGA的基礎知識和FPGA架構模組，包括I / O焊盤，邏輯塊和開關矩陣。FPGA是VLSI的一些新興趨勢領域。

FPGA架構
通用FPGA架構由三種類型的模組組成。它們是I / O塊或焊盤，開關矩陣/互連線和可配置邏輯塊（CLB）。基本FPGA架構具有二維邏輯塊陣列，其具有用於使用者安排邏輯塊之間的互連的裝置。下面討論FPGA架構模組的功能：
CLB（可配置邏輯塊）包括數字邏輯，輸入和輸出。它實現了使用者邏輯。
互連提供邏輯塊之間的方向以實現使用者邏輯。
根據邏輯，開關矩陣提供互連之間的切換。
用於外部世界的I / O墊與不同的應用程式通訊。
邏輯塊包含 MUX（多路複用器），D觸發器和LUT。LUT實現了組合邏輯功能； MUX用於選擇邏輯，D觸發器儲存LUT的輸出。
FPGA的基本構建模組是基於查詢表的函式發生器。LUT的輸入數量從3,4,6變化，甚至在實驗後變為8。現在，我們有自適應LUT，每個LUT提供兩個輸出，並實現兩個函式發生器。
Xilinx Virtex-5是最受歡迎的FPGA，它包含一個與MUX連線的查詢表（LUT）一個如上所述的觸發器。目前的FPGA由大約數百或數千個可配置邏輯塊組成。對於配置FPGA，Modelsim和Xilinx ISE軟體用於生成位元流檔案和用於開發。
基於應用的FPGA型別
現場可程式設計門陣列基於低端FPGA，中檔FPGA和高階FPGA等應用分為三類。
低端FPGA
這些型別的FPGA設計用於低功耗，低邏輯密度和每晶片低複雜度。低端FPGA的例子是Altera的Cyclone系列，Xilinx的Spartan系列，Microsemi的融合系列和萊迪思半導體的Mach XO / ICE40。
中端FPGA
這些型別的FPGA是低端和高階FPGA之間的最佳解決方案，它們是在效能和成本之間取得平衡而開發的。中端FPGA的示例是來自Altera的Arria，來自Xlinix的Artix-7 / Kintex-7系列，來自Microsemi的IGL002和來自萊迪思半導體的ECP3和來自萊迪思半導體的ECP5系列。
高階FPGA
這些型別的FPGA是為邏輯密度和高效能而開發的。高階FPGA的例子有Altera的Stratix系列，Xilinx的Virtex系列，Achronix的Speedster 22i系列和Microsemi的ProASIC3系列。
FPGA的應用：
FPGA在過去十年中獲得了快速增長，因為它們適用於廣泛的應用。FPGA的具體應用包括數字訊號處理，生物資訊學，裝置控制器，軟體定義無線電，隨機邏輯，ASIC原型設計，醫學成像，計算機硬體模擬，整合多個SPLD，語音識別，加密，過濾和通訊編碼等等。
通常，FPGA保留用於生產量較小的特定垂直應用。對於這些小批量應用，頂級公司支付每單位硬體成本。如今，新的效能動態和成本擴充套件了可行的應用範圍。
一些更常見的FPGA應用包括：航空航天和國防，醫療電子，ASIC原型，音訊，汽車，廣播，消費電子，分散式貨幣系統，資料中心，高效能運算，工業，醫療，科學儀器，安全系統，視訊和影象處理，有線通訊，無線通訊。