系统设计日益复杂，FPGA和PCB并行设计方法受到青睐

图4：FPGA性能优化后的布线图。

8.提高良品率(DFM)：由于间隙很小，HDI板几乎不需要压合；

9.减少层数：通常需要10到12层板的表面贴技术(SMT)，采用HDI制造工艺只需6层就可以实现；

10.缩短设计周期：由于采用埋孔，布线空间更充足，可显著减少设计时间。

此外，这些高管脚数器件需要很多去耦电容和端接电阻以保证工作性能，传统的SMD无源器件会占用表面层的宝贵面积。通过将这些无源器件嵌入到PCB内层，PCB的尺寸可大大减少，同时性能也能得到提高。

嵌入无源器件具有很多优点，包括：

1.增加设计密度：将无源SMD移入到内层能让其它器件布置得更紧密；

2.降低系统成本：虽然额外的步骤将增加生产成本，但是通过减少SMD并使电路板面积最小化，可降低整体系统成本；

3.减轻系统重量和电路板面积：去除SMD能减少电路板尺寸和重量；

4.提高性能：无源器件可以非常靠近有源器件，这可减少电感，提高性能；

5.提高可靠性和质量：需要装配的SMD越少意味着潜在的焊接故障越少；

6.增加功能：为增加功能创造了机会，而不用担心减少设计面积；

就像其它任何新兴技术一样，随着支持它们的基础技术的发展，其成本将下降。嵌入无源器件技术便是如此，它曾经仅用于非常前沿的设计，但现在它甚至用在那些要求小尺寸、高功能的消费类产品中。

嵌入无源器件的设计关键是要有便于高效设计的自动化工具。如果由人工来定义库器件，那么要设计具有不同参数值和公差的数百个无源器件是不可能的，它需要由电阻和电容特性参数(来自元器件供应商)驱动的自动综合算法。这些综合算法驱动那些分析所有无源器件所需的权衡工具，并帮助确定最佳材料组合和外形尺寸。这些权衡工具有助于减少电路板上的器件数量，减少生产步骤和最终成本。

本文小结

从事电子产品设计的公司需要FPGA工具和PCB设计工具进行紧凑、双向地整合，还需要EDA和FPGA供货商紧密合作。有了这种整合与合作，他们才能达到上市时间和性能的目标，否则日益增加的系统设计复杂度将使设计过程停滞不前，并最终消减或吞噬公司的利润。

作者：John Isaac，Dave Wiens，明导资讯公司