2025年，FPGA发展正式迈入问世40周年。从1985年全球首款商用FPGA XC2064诞生开始，这项由Ross Freeman提出、由赛灵思（现为AMD一部分）实现的创新技术，重新定义了「硬体开发」的可能性。透过可重复程式化的逻辑结构，FPGA打破了传统应用特定积体电路（ASIC）的僵化限制，为工程师提供如同软体般灵活的设计环境，使晶片可在开发甚至量产後修改功能，快速应对市场变化。

FPGA技术的演变

在此基础上，FPGA催生出无晶圆厂（fabless）商业模式，降低非经常性工程成本，加速新创企业与研究机构的创新脚步。至今，FPGA已渗透各行各业，从交通运输、自动化工厂，到医疗设备、通讯基础建设与高频交易系统，应用场景无所不在。

过去40年间，FPGA技术历经多次关键突破。从1990年代首度整合RAM与DSP功能，到2001年导入高速SerDes，进而在2011年推出业界首款使用2.5D CoWoS封装的Virtex-7 2000T，FPGA始终站在半导体先进制程的前线。

值得注意的是，2012年推出的Zynq系列自行调适SoC将Arm处理器与可程式化逻辑整合，拉近软体与硬体设计的距离；2019年Versal系列问世，更导入AI引擎与可程式化晶片上网路（NoC），正式开启FPGA进军AI应用的新纪元。最新的第2代Versal AI Edge晶片更整合CPU、DSP、AI加速与FPGA逻辑於单一晶片，实现真正的端对端AI推论平台。

随着生成式AI技术发展，AI运算从过去集中在资料中心的GPU，逐步往边缘设备扩展。FPGA与其衍生的自行调适SoC、系统模组（SOM），正好提供理想的解决方案即时、低延迟、弹性强的特性，使其能胜任如边缘推论、智慧感测、视觉处理等AI应用。

实际案例显示，NASA火星探测车透过AMD Virtex FPGA进行图像辨识与资料筛选，加速AI任务并节省回传频宽；日本JR九州子弹列车以Kria SOM实现AI化轨道检测；Clarius则将Zynq SoC导入手持超音波设备，实现区域AI辨识，大幅提升医疗效率。

此外，随着小型生成式AI模型与AI PC、智慧汽车、工业机器人等装置的兴起，FPGA正在迈向「ChatGPT时刻的边缘版」，未来可能将语音助理、视觉辨识甚至情境生成模型直接嵌入在地端装置中运行。

面对日益多样的应用需求，软体工具也成为FPGA生态关键支柱。AMD推出的Vivado与Vitis开发环境，分别针对硬体设计者与软体开发者打造友善开发流程。Vitis更透过抽象化开发平台、AI加速工具与预设演算法模组，降低AI模型部署门槛，加快FPGA在AI市场的渗透速度。

2024年新版Vitis更导入针对C/C++设计的独立工具与AI引擎部署支援，显示AMD正积极优化开发流程，强化软硬整合效益。

当AI从云端逐步走向边缘，FPGA正好填补GPU与CPU之间的运算空隙。其高效能、可定制、低功耗的特性，使其成为异质运算架构中不可或缺的一环。展??未来，FPGA将持续在自动驾驶、机器人、6G通讯、太空探测与气候科学等关键领域，扮演驱动创新的核心角色。

40年的发展已证明，FPGA不仅是一项技术，更是一种驱动变革的思维方式。站在AI融合与边缘智慧的十字路囗，FPGA下一步，将是推动运算平台全面异质化与智慧化的关键推手。