Введение. 
ПЛМ Altera

Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) появились полтора десятилетия назад как альтернатива программируемым логическим матрицам (ПЛМ). ПЛИС отличаются от последних как по архитектуре, так и по технологии изготовления.

ПЛМ представляет собой матрицу многовходовых (более десятка входов) логических элементов с триггерами, в которых программируются конституенты единиц дизъюнктивных нормальных форм функций этих элементов. В первых ПЛМ программирование выполнялось пережиганием перемычек между источниками сигналов переменных и входами логических элементов. Затем перемычки заменили МОП-транзисторами с плавающим затвором, как в электрически перепрограммируемом ПЗУ. Поэтому сейчас ПЛМ изготовляются по технологии флэш-памяти. Большие ПЛМ (CPLD) отличаются только тем, что несколько ПЛМ собраны на одном кристалле и объединены программируемым полем связей.

История развития

История развития программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) начинается с появления в начале 70-х гг. программируемых постоянных запоминающих устройств (ППЗУ — Programmable Read Only Memory — PROM). программируемый логический интегральный матрица Первое время PROM использовались исключительно для хранения данных, позже их стали применять для реализации логических функций. Однако необходимость приведения логических функций к совершенной дизъюнктивной нормальной форме (СДНФ) не позволяло применять PROM для реализации функций больших размеров. Специально для реализации систем булевых функций (СБФ) большого числа переменных были разработаны и с 1971 г. стали выпускаться промышленностью программируемые логические матрицы (ПЛМ — Programmable Logic Arrays — PLA), которые получили широкое распространение в качестве универсальной элементной базы цифровых устройств. Совершенствование архитектуры PLA привело к появлению программируемых матриц логики (ПМЛ — Programmable Array Logics — PALs), которые до настоящего времени определяют архитектуру PLD. Дальнейшее совершенствование технологии производства интегральных схем в начале 90-ч годов привело к возможности реализации на одном кристалле нескольких PAL, объединяемых программируемыми соединениями. Подобные архитектуры получили название сложных ПЛУ (ComplexPLD — CPLD).Параллельно с PLD развивались интересующие нас архитектуры вентильных матриц (GateArray — GA) и матриц логических ячеек (LogicCellArray — LCA), в русскоязычной литературе получившие название базовых матричных кристаллов (БМК). Первые вентильные матрицы были полузаказными, то есть программировались во время изготовления, что сильно сдерживало их широкое использование. Однако в 1985 г. фирма Xilinx выпустила программируемую пользователем вентильную матрицу (Field Programmable Gate Array — FPGA). Это дало сильный толчок к широкому распространению вентильных матриц и конкуренции их с PLD. В настоящее время число вентилей на кристалле достигло 2 миллиардов, число выводов — 2000, а быстродействие находится на уровне 0,75 наносекунд. Множество компаний в мире занято производством цифровых устройств на основе ПЛИС и использованием их в своих системах.

В данном разделе перечисляются и кратко описываются основные производители современных вычислительных систем на основе ПЛИС и комплектующих к ним. Самые популярные из них: Xilinx, Altera, Achronix.

Altera. Одна из крупнейших разработчиков ASIC, программируемых логических интегральных схем (ПЛИС), была основана в 1983 г. Компания Altera является основным конкурентом компании Xilinx, причем по всем основным направлениям. Главное из них — это производство ПЛИС как типа FPGA, так и типа CPLD. В мае 2008 г. Altera представила новое семейство из серии Stratix высокопроизводительных микросхем типа FPGA — Stratix IV, работающих на 40-нм архитектуре. Для менее ресурсоемких задач компания Altera предлагает серию ПЛИС FPGA Cyclone.

Компания Altera занимается разработкой разнообразного ПО для работы с их микросхемами, среди которых основным программным продуктом является пакет программ Quartus II, который предоставляет различные средства для проектирования и анализа структуры микросхем, а также для оптимизации затрат по потребляемой мощности.