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在有些场合，应用FPGA是必需的，例如当需要现场可编程性时、当设计还不完整开发商就需要验证设计思路时、当有大量的专有IP且这些IP能够将该产品同市场上的同类产品区分开来时，以及当产品的批量很小但需要尽快面市时，FPGA是优先考虑的选择。
但有些地方却没有必要一定要用FPGA。如果存在专用标准产品(ASSP)，且它们可以很好地实现那些本打算用FPGA来实现的功能，并且产品生产批量也足够多，那些ASSP也已经是成熟产品，这时设计师就会选用ASSP来完成设计而不是FPGA，这样做产品的成本也比采用FPGA要低很多，且没有烦琐的连线。当设计可以应用PCI Express(PCIe)的一般局域总线桥式器件时，就会有这样的应用。
在这个例子中，设计师有两种截然不同的选择，一个选择是选用一个FPGA、一个配置器件、一个外部PHY、PCIe IP和设计软件，然后把它们集成在一起，最后验证功能，例如Altera公司的Cyclone II FPGA+TI公司的PHY的组合，或者赛灵思公司的Spartan-3/E FPGA＋NXP公司的PHY的组合；另一个选择是选择简单的单芯片解决方案，用一个PCIe局域总线桥式器件就解决问题，例如PLX公司的PEX 8311局域总线PCIe桥。
在上例中，设计师如果选用单芯片解决方案，就可以获得下面这些优点：更低的成本、最小的占板面积、仅需更少的工程资源就可集成和验证这些器件、增强的性能和特色、更少的后续支持问题、总共需要的器件减少。
即使在设计时已经采用了FPGA，设计师仍可以轻松地改用PCIe，需要做的仅仅是把外部PHY换成PCIe局域总线桥，然后把它们集成到FPGA中并验证它。这样，不但节省了外部PHY和PCIe IP的成本，而且连同既大又贵的与FPGA、PCIe IP配套的配置器件以及PCIe IP的专有IP也都不再需要。
局域总线是带有32位数据和33MHz/66MHz时钟的一般总线。这些都是十几年前就有的东西。许多嵌入式应用都把局域总线集成到设计中。PCIe具有更高的带宽、更少的管脚、更低的价格(由于在市面上已经大规模地使用)，因此在串行接口应用中，随着PCIe成为主流应用方式，那些采用局域总线的设计师们将会认识到把设计改成PCIe所能带来的巨大益处。
我们来看几个具体的实际例子，从中我们可以进一步明白，PCIe局域总线桥式器件是怎样胜过FPGA的，它又是怎样和FPGA共同使用的。
工业控制视频监控器
如图1所示，FPGA是一种内存密集型器件。设计师可以通过FPGA获取、存储和处理视频监控系统的图像，比如那些应用于监视、安全、工业和商业领域的监控系统。但是，当想要把其中一些高分辨率图像传到总站时就需要类似PCIe这样的高速接口。PEX 8311就是这样一种接口，它可以连接到FPGA的局域总线，然后通过PCIe把这些图像传给控制总站。像PEX 8508这样的PCIe开关器件就可以从几个桥式器件获取图像并将它们显示在一个中央位置。
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| 图1：工业控制视频监控。 |
系统控制器卡
如图2所示，在控制器卡应用中，桥器件以及局域总线和PCIe接口之间的连接都必须支持挂在局域总线上的大量的器件。一个桥最多可以支持6个器件挂在局域总线上，并且为所有器件都提供了PCIe接口。
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| 图2：系统控制器卡片。 |
嵌入式设计、医疗用成像系统、视频/图像产品和工业控制系统中，都有许多这样的应用。表简要地列出了单芯片PCIe局域总线桥式器件相对于FPGA的优点。
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| 表：单片机器件和FPGA对比。 |
工程师几乎每天都要面对从几个方法中选出一个来达到设计目的(其中有些是可行的，有些是不可行的)，而且做决定前需要综合地考虑各方面的因素，比如功能、成本、设计进度，另外还有芯片提供商的信誉等等。你可以选择简单的设计，就是从现有的那两家供应商那里买来可编程逻辑器件，用多芯片的方式来实现。但这种方式是无法和单芯片PCIe方式相比的，尤其是当这个芯片达到了设计标准，并且已经由PCI SIG官方机构认定，且是指定整合组件厂商名单中的产品。
最后，设计师会为他们的正确选择而感到欣慰！
作者：Krishna Mallampati
高级产品市场开拓经理
PLX技术公司