引言:FPGA作為數(shù)字電路三大基石之一,,其選型的好壞決定了產(chǎn)品的成本、項(xiàng)目研發(fā)效率,、產(chǎn)品上市時(shí)間,、產(chǎn)品生命周期等諸多方面。FPGA選型策略可以分為FPGA廠商選擇,、FPGA器件家族選擇,、器件型號(hào)選擇以及FPGA封裝選擇。
1.FPGA器件廠商選擇
我們在選型時(shí)要基于公司現(xiàn)有設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)或者項(xiàng)目組技術(shù)熟練程度或者喜好,,比如團(tuán)隊(duì)都在用Xilinx或者Intel FPGA,,我們就在這兩家廠商進(jìn)行選擇;另外一點(diǎn)就是產(chǎn)品需要具有某些特性的FPGA,,如航天級(jí)別的,,此時(shí),Microsemi FPGA就會(huì)比較合適,。
2.FPGA器件家族選擇
圖2,、Xilinx 7系列芯片家族
FPGA廠商針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域都推出針對(duì)性產(chǎn)品,F(xiàn)PGA器件家族在規(guī)模,、成本,、I/O電壓、性能及應(yīng)用目標(biāo)方面差異較大,,此時(shí)我們需要按照項(xiàng)目需求,、技術(shù)要求和項(xiàng)目預(yù)算方面做出權(quán)衡。
3.器件型號(hào)選擇
圖3,、K7系列FPGA資源比對(duì)
一旦器件家族確定后,,就要收集并仔細(xì)閱讀廠商相關(guān)技術(shù)資料,,與廠商技術(shù)支持人員聯(lián)系,確認(rèn)所選型號(hào)的可用性,、評(píng)估產(chǎn)品生命周期,、確認(rèn)技術(shù)難點(diǎn)等。要盡量選擇產(chǎn)品成熟度高的器件,,具體選擇時(shí)要考慮:內(nèi)部邏輯速度,,器件成本、邏輯資源規(guī)模,、功耗,、用戶I/O數(shù)量、內(nèi)部PLL數(shù)量,、嵌入式RAM數(shù)量、DSP資源等,。
對(duì)于項(xiàng)目需求,,到底如何選用多大資源的FPGA器件是較為復(fù)雜的問題,特別對(duì)于新的算法應(yīng)用,,對(duì)FPGA邏輯設(shè)計(jì)人員來說是具有挑戰(zhàn)性的,。以下提供三種建議:
一是對(duì)于已經(jīng)應(yīng)用過的FPGA邏輯功能或者模塊的場景,比如千兆網(wǎng)接口等,,它的資源占用在現(xiàn)有產(chǎn)品中已經(jīng)應(yīng)用,,那么可以作為新器件選型的參考(注意,不同器件家族會(huì)略有差異),;
二是針對(duì)某些算法(DDS,、FIR等IP)或者接口IP(如PCIe、SRIO等),,Xilinx或者Intel FPGA廠商會(huì)給出相應(yīng)資源使用預(yù)估,,也可以作為參考;
三是如果對(duì)于新的算法應(yīng)用,,我們可以將該算法進(jìn)行模塊或者子模塊劃分,,分級(jí)至嵌入式RAM、DSP IP核,、加法器,、PLL等較低一級(jí)資源,然后再進(jìn)行資源評(píng)估,。
4.FPGA封裝選擇
圖4,、FPGA器件封裝
選擇器件封裝時(shí),器件的可移植特性是重要考慮因素,,有些FPGA提供不同資源,,封裝和引腳完全兼容的器件,,這方便產(chǎn)品的升級(jí)換代。
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