FPGA如何用于芯片逻辑功效验证?FPGA发展趋势介绍!

FPGA 器件属于专用集成电路中的一种半定制电路，是可编程的逻辑列阵。为增进大家对FPGA的认识，本文将对FPGA的应用以及FPGA的发展趋势予以介绍。通过本文，你能对FPGA在芯片开发时的逻辑功效验证有所了解。如果你对FPGA具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、FPGA应用之芯片开发时的逻辑功效验证

FPGA的另一个新应用是芯片开发时的逻辑功效验证。过去数字芯片在设计开发时，每开发至一个阶段就必须对已经完成的电路进行逻辑上、机制上的功效验证，以了解设计是否有误，关于此多是用计算机软件程序来进行逻辑推演(Simulation)，不过用计算机程序来进行验证，其推演速度相当慢，所以每一项验证都要经过漫长等待才能知道结果。

对此或许有人会说：可以使用更快速的计算机来加快验证，但这其实是鸡与蛋的问题，计算机效能提升其实是因为芯片效能愈来愈高，芯片效能愈来愈高原因可用摩尔定律来解释，在摩尔定律下，芯片开发速度变快、同时也让芯片更复杂，所以「计算机的更快速」与「芯片的更复杂」是连动的，使用了更快速的计算机，也意味着要推演、验证更复杂设计的芯片，最根本的问题并还没有真正解决。

不过，由于FPGA的电路密度、运作效能在近年来大幅提升，所以开始有人提议用FPGA来取代纯计算机执行的验证软件，如此推演速度就可以获得大幅提升。举例来说，IBM、Sony、Toshiba三家业者所共同合作开发的Cell芯片，当芯片还在开发阶段时就已经使用FPGA来推演验证，以加速了解设计上的正确性。更具体来说，就是将新芯片的逻辑电路加载到FPGA，让FPGA充当新芯片来执行。

改采FPGA方式来验证，其优点不仅是加速验证程序，也可以节省验证成本，过去为了加速验证，必须动用大量的计算机，让众多的计算机同时都执行验证程序，才能让验证速度提升，有时其计算机的用量甚至要用及整个运算机房内的计算机，而今改成FPGA方式验证后，计算机用量就可大幅减少。

要注意的是，由于芯片的电路愈来愈复杂，即便使用高阶、大容量(逻辑闸)的FPGA，都很难单独用一颗FPGA就仿真出整个新芯片，所以通常是同时用上多颗FPGA芯片，每颗FPGA芯片仿真部份的新芯片电路，然后再将多个FPGA芯片进行串连，用多个芯片来同时仿真一颗新芯片。

另外，FPGA虽可以进行芯片设计的功效验证，但并不代表整个芯片的设计开发流程都可以加速，芯片电路设计的部份依旧需要工程师人工设计，只有功效验证上可以获得加速。再者，功效验证完全正确后并不代表芯片就此设计完成(除非该芯片确定直接以FPGA方式出货)，后续在正式投产之前，还要经过频率收敛、电路化简等其它实体电路特性的调修，这方面FPGA也无从给予帮助。

二、FPGA发展趋势

经过三十年的演进和发展，软件无线电已应用到无线通信的各个行业和领域，随着器件水平和工艺的提升，软件无线逐步实现了射频直采的目标。通过软件无线电统一平台实现了多频、多模的无线通信应用，需求综合考虑灵活性、扩展性、能效和成本，采取合理的手段进行软件无线电开发、应用和研究。FPGA是软件无线电开发的主要平台，陶小鱼老师则通过工程实例对软件无线电的开发流程进行重点介绍，包括各开发方式的优势以及其适用场景，探讨了FPGA开发在嵌入式部署领域中的实际应用。

回顾FPGA发展的历程，不难看出，作为半导体行业中的一员，FPGA仍需要长期且耐心的投入、大量的基础研究注入、众多优秀人才的集聚和持续的市场反馈迭代。英特尔FPGA中国创新中心坐落于西部(重庆)科学城西永微电子产业园，自2018年成立以来，聚焦人才培养、创新孵化、应用展示、峰会大赛、产业聚集五大领域，深度聚集产业资源，全面布局未来的端到端计算创新，共建FPGA行业生态、孵化人工智能创新项目等。

创新中心积极响应教育部产教融合，校企协同育人的号召，为解决高校学生普遍存在的实践实验难题，依托英特尔全球领先的FPGA技术，已经建立了线上与线下结合、理论与实战协同的FPGA工程师系统化培训体系。

其中，面向创新团队和科技企业，提供专业的定制化FPGA企业培训课程。本着以企业岗位需求为主的宗旨，为企业制定针对性、专业性的培训课程及培训内容与方法，解决员工在具体项目中的技术难点问题，提高其工作效率和能力。创新中心还将通过实训项目，针对FPGA工程师在岗位上的工作内容，对其进行所需职能职责、团队沟通以及协调能力的培训，加速企业新员工对其岗位与工作内容的了解，为企业培养具备全方位能力的高素质技术人才。同时，在FPGA证书考试方面，建立了科学的初级、中级到高级(软件/硬件)等的多层次培训考试机制，完善了线上考试系统及题库，现拥有工程项目经验丰富的工程师讲师数十名。

以上就是小编这次想要和大家分享的有关FPGA的内容，希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章，可以在网页顶部选择相应的频道哦。