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FPGA器件級的設(shè)計決策

FPGA快樂學(xué)習(xí) ? 來源:PGA快樂學(xué)習(xí) ? 2023-02-13 11:26 ? 次閱讀
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項目組或設(shè)計團(tuán)隊成員的設(shè)計經(jīng)歷及偏好是促使其選擇或放棄特定廠商及其工具集的兩個因素,這也很可能對最終FPGA器件廠商的選擇產(chǎn)生重要影響。如果早先內(nèi)部團(tuán)隊成員(或其他新加入到這個團(tuán)隊的成員)使用這個廠商的器件及其工具集很好的實現(xiàn)了一些項目,那么這樣的選擇實際上非常正確。

選擇FPGA器件廠商、器件系列、工具集等,很大程度上還是要考慮設(shè)計團(tuán)隊成員的設(shè)計經(jīng)歷和偏好。話說“就熟不就生”,因為這在很大程度上會決定了設(shè)計復(fù)雜性高低和項目進(jìn)度周期的快慢。當(dāng)然了,其它因素諸如成本、資源、功耗、可移植、可升級等等也是需要考量的??偠灾@也是一個需要綜合考慮的權(quán)衡決策。

FPGA器件的價格并不會隨著上市時間的增長而不斷下降。擁有更大體積的老型號產(chǎn)品會逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài),但價格上相比新系列會下降得更慢,甚至?xí)猩蠞q的可能。

關(guān)于FPGA器件的價格,以筆者多年和代理商、現(xiàn)貨商打交道的經(jīng)驗,簡單歸納為以下幾點見解。

● 從價格趨勢看,F(xiàn)PGA器件價格基本是與其資源高低成正比的。但是,每一個特定器件型號的當(dāng)前市場銷量對價格也會有較大的影響。尤其是現(xiàn)貨市場,幾乎是以銷量定價格,在疫情這幾年的芯片亂世中,價格倒掛更是家常便飯。

● 不同系列的FPGA器件,制程工藝更先進(jìn)的系列,其整體的資源性價比通常要高一些。但是,在先進(jìn)制程的新系列剛剛推出的時候,由于市場銷量剛剛起步,其分?jǐn)偝杀具€未消化,其資源性價比可能沒有什么優(yōu)勢,甚至不如成熟的系列。

● 當(dāng)某個新系列器件的市場供給量逐步超過老系列器件時,唯利是圖的FPGA廠商們通常會從整體的成本和收益出發(fā),迫使用戶放棄或升級老系列器件。FPGA器件的生命周期比較長,F(xiàn)PGA器件廠商不會隨便做出EOL決定,但是其迫使舊系列器件用戶升級的辦法也很簡單——漲價!所以,在這個當(dāng)兒,舊系列器件就沒啥性價比而言了。

● 關(guān)于FPGA器件的選型,記住一定要和代理商多溝通,盡量選擇目前使用廣泛、銷量較大的型號,這類器件不僅性價比高,而且供貨周期也更有保障。

在器件選型時,盡量避免選擇任何系列的器件中規(guī)模最大或者最小的型號。因為一旦選擇了一個系列器件中規(guī)模最大或最小的型號,將來在考慮產(chǎn)品的功能升級或成本消減等事項時,很可能因此大受限制。如果選擇一款在整個系列器件中處于中等規(guī)模的型號,那么在工程設(shè)計過程中一旦發(fā)覺早期低估了工程規(guī)模,則很容易就能夠?qū)⒄麄€設(shè)計從當(dāng)前規(guī)模的器件移植到同系列規(guī)模更大的器件;同樣的,如果發(fā)覺早期對資源的評估過于保守,當(dāng)前器件對實際設(shè)計來說綽綽有余,若是必要,也很容易就可以將當(dāng)前設(shè)計移植到同系列規(guī)模更小的器件中。

盡量避免選擇任何系列的器件中規(guī)模最大或者最小的型號,其原因在原文已有詳細(xì)的說明。關(guān)于器件資源的選擇,對于一些成熟的功能,設(shè)計者應(yīng)該嘗試不斷的用更優(yōu)化的設(shè)計和代碼降低資源的使用。有時,選擇資源余量過大的器件,反而不容易讓設(shè)計者警覺,對資源的使用往往不容易做更多的設(shè)計考慮,無形中浪費了很多非必須的資源,這就如同今天不斷增長的CPU性能被很多拙劣的軟件工程師的拙劣設(shè)計吞噬了一樣。與此相反,反而是略顯捉襟見肘的資源余量,更容易推動設(shè)計者設(shè)計出“物盡其用”的最優(yōu)化電路。

到底預(yù)留多少資源余量最合適?筆者認(rèn)為,在開發(fā)早期,工程還未實現(xiàn)或者設(shè)計者并沒有十足把握的時候,應(yīng)該預(yù)留足夠的余量;而在開發(fā)后期,設(shè)計逐步定型完善后,除了必須的升級余量考慮外,不應(yīng)該再預(yù)留太多的余量,反而應(yīng)該適當(dāng)?shù)氖找皇?。為了達(dá)到不同設(shè)計資源器件的“收放自如”,選擇一款可上可下的器件封裝型號是一個非常明智的選擇。

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原文標(biāo)題:FPGA器件級的設(shè)計決策

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