DSP专家给你一个选择FPGA的理由.doc

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1、DSP专家给你一个选择FPGA的理由　　FPGA对绝大多数的人来说相对有些陌生。经常有朋友问我，你们成天搞的这个FPGA到底是什么东西。　　我想很难用一两句通俗易懂的语言解释什么是FPGA，因为当今的FPGA已经是一个非常复杂的系统了。打个比喻来说，对于热爱乐高的人来说FPGA设计就像搭积木，对于爱涂鸦的我来说FPGA就像是一张精密的画布。借助赛灵思这样的FPGA厂商提供给设计师的易用的“画笔”，有创意的设计师就能根据需求创作自己心仪的作品。　　　　那么这张画布有什么好处呢？且听我一一道来：　　易用性：对“画家”来说，FPGA令人

2、生畏的地方，就是只有“硬件工程师使用”的硬件可编程模式。硬件描述语言虽然硬件发展了30多年，但是由于HDL是一种用形式化的语言描述极其复杂的数字系统的，抽象级别较低，因而大大提高了编程难度，限制了FPGA的推广和普及。其次随着系统级FPGA和片上系统（SoC）的出现和迅速发展，FPGA开发已不再单单只是一个模块的“编程”工作。系统设计，软硬件协同设计变得越来越重要，这也大大提高了“准入”门槛。　　然而，“山穷水复疑无路，柳暗花明又一村”觊觎FPGA的优势又苦于无法不会使用的软件和系统工程师们，现在可以再次把FPGA开发提到日程上来

3、了，因为赛灵思在解决“易用性”问题上已经迈出了几大步，其中包括：　　赛灵思2012年就发布了Vivado设计套件集成环境，大大简化了FPGA的开发流程，使画家的画笔更好用更易用。　　HLS（HighlevelSynthesis，高层次综合）工具给“画家”提供了新的画笔——可以直接用抽象级别更高的c/c++进行硬件编程。　　SDSoC（SoftwareDefinedSoC）顾名思义，软件定义的SoC。它赋予了系统设计极高的灵活性，将设计灵活地在PS（ARMprocessor）/PL（可编程逻辑）进行分配。　　SystemGenera

4、tor作为matlab/simulink的插件，使算法仿真和FPGA设计进行bit级的无缝连接。　　还有最近赛灵思最近推出的又一力作ModuleComposer，极大地提高了算法仿真速度，并降低了在FPGA上实现复杂算法的门槛。　　当然，赛灵思新的CEO在3月19日刚刚发布的ACAP（自适应计算加速平台）这个超越FPGA的新型产品，更是为FPGA在软件和算法工程师中的普及描绘了一个美好的蓝图。　　系统级：当今FPGA技术飞速发展，FPGA早已经不是只能做gluelogic（胶合逻辑）或者I/O连接的硬件电路的一部分了。FPGA越来

5、越成为开发各种应用的系统中最核心的一部分了。除了PL（可编程逻辑），赛灵思还集成了PS(ARMprocessor)，以及各种高性能的硬核。2017年，我想业内最爆炸的新闻莫过于“Xilinx公布了基于16nm工艺的ZynqUltraScale+RFSoC产品系列”。Xilinx将高性能的ADC/DAC集成在FPGA中，这就相当于赛灵思FPGA不仅提供了精密的画布还提供了华美的边框，用户不再需要额外布置片外的ADC/DAC芯片和相应的模拟电路，就可以在数字与模拟之间自由切换。这个创举不仅在功耗/成本/面积上带来巨大的优势，还给用户（

6、设计者）带来了极大的方便。（FPGA工程师轻呼一口气，终于可以扔掉恼人的JESD了）　　功耗：如果对某个成熟的算法或者技术，已经有某种成熟的ASIC可以满足需求，我就不建议考虑FPGA了。因为无论是价格还是功耗，FPGA都可能略逊一筹。但是对于那些喜欢与众不同，喜欢用差异化甩开竞争对手，并希望自己的设计能够与时俱进、灵活应变的企业，FPGA就是你最佳的选择。　　随着科技的飞速发展，技术的更新迭代，昨天成熟的技术今天可能就已经过时了，这正是可重配置的“万能”芯片FPGA的时代。当然，如前所述，当今的FPGA是一个片上的系统，如果从整

7、体系统的角度来看，FPGA在性能功耗比上无疑都有着巨大的优势。　　总之，同十年前相比，FPGA的开发和使用的难度已经大大降低了。赛灵思已经不再满足于只向用户提供业界最领先的“画布”，它还提供了一整套的生态环境和解决方案，力争使设计者玩FPGA玩出乐高乐趣，玩出大师级画家的精彩。通过简单的“插”“拔”，使用户更容易的完成系统级的masterpiece。