作者：王立峰，赛灵思资深有线架构师
1985年，赛灵思公司推出了全球首款 FPGA 产品，XC2064。这只是一颗采用 2μm 工艺，包含 64 个逻辑模块和 85,000 个晶体管，门数量不超过 1,000 个的芯片。这个小小芯片的发明，被称为“震撼世界的 25 款微芯片”之一， 催生了一个数十亿美元规模的产业，也使得 FPGA 发明者，赛灵思公司创始人之一 Ross Freeman 与摩尔定律发明者、电灯发明者等人一样，荣登美国发明家名人堂。
什么是 FPGA
FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程逻辑器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了全定制电路的不足，又克服了原有可编程逻辑器件门电路数有限的缺点。
最初的这款 FPGA，由于其内部的硬件资源都是一些呈阵列排列的、功能可配置的基本逻辑单元，以及连接方式可配置的硬件连线。所以，FPGA 在长期应用过程中被业界冠以“胶合逻辑专业户”的别名（谁也不会想到与当今数据大爆炸有任何瓜葛）。另外，早期的 FPGA 应用研发工程师都是由硬件工程师兼职，其主流设计思路都是基于 PCB 原理图的硬件连线，从而更加固化 FPGA “胶合逻辑”的印象。
— 维基百科
然而，35年过去了，随着市场需求的不断发展和赛灵思技术的不断创新，以及赛灵思在六七年前就开始推动的从器件到平台的战略转型， FPGA 俨然已经发展成为一种成熟、稳定、高性能的技术。FPGA 在系统中逐渐由配角变成主角，从普通的胶合逻辑扩展到业务处理，从应用于原型验证扩展到大规模应用于量产设备中。今天的可编程平台已经是最多拥有数百万六输入查找表的强大处理器件。
当然，从简单的胶合逻辑到强大的业务处理平台， 并不仅仅只是集成更多查找表的军备竞赛。如何贴近应用？为应用优化？才是真正决定性的因素。
为更高带宽，更安全，更实时的通信市场所量身打造
Versal Premium 是赛灵思发布的第三款 ACAP（自适应计算加速）架构的强大的处理平台。下图是 Versal Premium 的一些关键特性，其融软件可编程能力与动态可配置硬件加速、预制连接和安全功能为一体，为加快产品上市进程提供了强大引擎。
作为Versal ACAP 的最新产品系列， Versal Premium 系列可提供比当前FPGA高达三倍的吞吐量，且内置以太网、Interlaken 和加密引擎以打造快速、安全的网络。该系列提供了当前部署主流 FPGA 两倍的计算密度，同时还面向持续扩展的多元化且不断演进的云工作负载及网络工作负载，提供了灵活应变的能力。简而言之，Versal Premium 就是为更高带宽，更安全，更实时的通信市场所量身打造。
有线通信市场一直是可编程器件的传统应用领域。在过去的几十年中，随着通信的内容从语音、文字、图片走向高清视频，对带宽和处理能力永不满足的需求一直主导着这个领域的飞速发展。无论是5G的建设，还是新冠肺炎疫情带来的远程办公、远程教育的一夜普及，都对作为基础设施的有线网络设备提出了从带宽到处理速度上的全新要求。
为应对这样的挑战，Versal Premium 新集成了400G以太网，600G Interlaken等接口的多端口全协议完整支持能力，强化了低速率下多端口处理能力。在功能上，还集成了112Gbps高速串行端口、最大4x400Gbps带宽的AES-256/MACSec加密处理能力、1纳秒精度级别的时间戳能力等。这些内建集成的功能模块与可编程逻辑部分相配合，为新一代大容量通讯系统的设计提供了坚实的基础。
Versal Premium 已经为支持包括有线通信应用在内的大容量、大带宽场景做好了准备。你们准备好了吗？
