Field Programmable Gate-Arrays (FPGA) sind vorkonfektionierte integrierte Schaltungen (IC) mit einer Vielzahl an Logikschaltungen, die vom Anwender selbst zu einer anwendungsspezifischen Schaltung programmiert werden. FPGAs sind je nach Ausführung und Hersteller ein- oder mehrmals programmierbar und dynamisch rekonfigurierbar. Bei der einmaligen Konfiguration wird die kundenspezifische Schaltung durch das gezielte Brennen von Schmelzbrücken erzeugt und kann danach nicht mehr verändert werden. Dagegen können Flashspeicher oder EPROMs, die auf der FPGA-Technologie basieren, einige tausend mal neu konfiguriert werden und behalten ihre Konfiguration auch ohne Spannungsversorgung.

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nanoSize FPGA von Actel mit einer Baugröße von 3 x 3 mm, Foto: Actel

Auch bei FPGAs geht die Entwicklung hin zu kleinen und kleinsten Baugrößen mit äußerst geringer Leistungsaufnahme. Actel spricht in diesem Zusammenhang von nanoSize-FPGAs, wenn das Gehäuse nur wenige Millimeter groß ist, und die Bezeichnung nanoPower-FPGAs wird für Schaltungen benutzt, deren Leistungsaufnahme nur wenigen Mikrowatt (µW) beträgt.

Programmierbare Logiken

FPGAs können Speicher und Logiken mit bis zu mehreren Millionen Gatter enthalten. Die einzelnen Komponenten können hierarchisch und beliebig miteinander verschaltet werden. Am häufigsten werden SRAM basierende Speicherbausteine für FPGAs benutzt.

FPGAs haben geringere Einstiegskosten als ASICs und können auch bei kleinen Stückzahlen mit niedrigen Kosten realisiert werden. Allerdings sind die Produktionskosten höher als die von ASICs.