集成电路芯片包括数字芯片和模拟芯片两大类，数字芯片又分为存储器芯片和逻辑芯片。
逻辑芯片一般包括CPU、GPU、DSP等通用处理器芯片以及专用集成电路芯片ASIC。
FPGA（现场可编程门阵列）就是逻辑芯片的一种。
FPGA功能
FPGA中文名是现场可编程门阵列，是指通过软件手段更改、配置器件内部连接结构和逻辑单元，完成既定功能设计的数字集成电路。
FPGA是在PAL(可编程逻辑阵列)、GAL(通用阵列逻辑)、CPLD(复杂可编程逻辑器件)等传统逻辑电路和门阵列的基础上进一步发展的产物。它利用计算机辅助设计，绘制出实现用户要求的原理图、编辑布尔方程或用硬件描述语言等方式作为设计输入；然后经一系列转换程序、自动布局布线、模拟仿真的过程；最后生成FPGA的数据文件，对FPGA器件初始化。这样就实现了满足用户要求的专用集成电路，真正达到了用户自行设计、自行研制和自行生产集成电路的目的。
FPGA与CPU、GPU、ASIC等芯片的核心区别是：其底层逻辑运算单元的连线和逻辑布局未固化。用户可通过EDA软件对逻辑单元和开关阵列编程，进行功能配置，从而去实现特定功能的集成电路芯片。而其他类别逻辑芯片，像ASIC、CPU和GPU等，物理底层逻辑单元的运算关系均已固定且不可变。简单地说，如果CPU、GPU、ASIC等是建好的楼房，楼房中房间、走廊及楼梯等格局是已经固定了；而FPGA的内部类似霍格沃兹中的魔法楼梯，可以随时改变房间到房间的路线关系。
FPGA由可编程逻辑块（CLB）、输入/输出模块（IOB）、可编程互连资源（PIR）等三种可编程电路和用于存放编程数据的静态存储器SRAM组成。CLB是实现逻辑功能的基本单元，它们通常规则排列成一个阵列，散布于整个芯片中。IOB主要完成芯片上的逻辑与外部引脚的接口，通常排列在芯片的四周。PIR提供了丰富的连线资源，包括纵横网状连线、可编程开关矩阵和可编程连接点等，它们将各个CLB之间、CLB与IOB之间以及IOB之间连接起来，构成特定功能的电路。静态存储器SRAM用于存放内部IOB、CLB和PIR的编程数据，并形成对IOB、CLB及PIR的控制，从而完成系统逻辑功能。
由于FPGA需要被反复烧写，它实现的组合逻辑基本结构无法通过固定的与非门来完成，只能采用一种易于反复配置的结构。查找表（Look-Up-Table，简称为LUT）可以很好地满足这一要求。
LUT实质上是一个RAM，当用户描述了一个逻辑电路后，软件会计算所有可能的结果，并写入RAM。每一个信号进行逻辑运算，就等于输入一个地址进行查表，找出地址对应的内容，输出结果。这样也大大加快了FPGA的运算速度。目前主流FPGA都采用了基于SRAM工艺的查找表结构，也有一些FPGA采用Flash或反熔丝工艺的查找表结构。
FPGA特点
FPGA有三大特点：
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可编程灵活性高
FPGA属于逻辑芯片，但区别于其他逻辑芯片，FPGA最大的特点便是现场可编程性，这个特点，可以使FPGA通过编程实现任意芯片的逻辑功能，例如ASIC、DSP甚至PC处理器等，这也是为什么FPGA被称为“万能芯片”的原因。
逻辑芯片中，例如ASIC和DSP是一张出厂时就写有数据并且不可擦除的CD，用户只需要放在CD播放器就可以听到音乐；而FPGA是一张出厂时空白的CD，需要用户自己使用刻录机烧写数据内容到盘里，并且还可以擦除上面的数据，反复刻录。
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开发周期短
逻辑芯片如ASIC制造流程包括逻辑实现、布线处理和流片等多个步骤，而FPGA无需布线、掩膜和定制流片等，芯片开发大大简化。一般逻辑芯片如ASIC、DSP、SOC等，开发周期需要14-24个月，甚至更长，而FPGA则只需要6-12个月，比其他芯片开发周期减少55%的时间。
| 类型 | FPGA | ASIC | DSP | SOC |
| 名称 | 现场可编程门阵列 | 专用集成电路 | 数字信号处理技术 | 系统级芯片 |
| 开发周期 | 6-12个月 | 14-24个月 | 14-24个月 | 14-24个月或更长 |
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并行计算效率高
FPGA属于并行计算，一次可执行多个指令算法。而传统的ASIC、DSP、CPU都是串行计算，一次只能处理一个指令集。因此在部分特殊任务中，FPGA的并行计算效率比串行计算效率更高。
因此，FPGA 通常在数字信号处理、视频处理、图像处理、5G 通信领域、医疗领域、工业控制、云服务、加速计算、人工智能、数据中心、自动驾驶、芯片验证等领域发挥着不可替代的作用。
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