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[导读]FPGA作为嵌入式必备的一个硬件,国产的产品也正在逐渐渗透工程师的生活之中。


FPGA作为嵌入式必备的一个硬件,国产的产品也正在逐渐渗透工程师的生活之中。不过tzgok认为,目前国产FPGA还有几个问题非常令人困扰,并发出评论表示“国产FPGA,长点心吧”:
1、开发板: 居然价格贵的离谱,本末倒置。开发板对于厂家而言,开发板目的是什么?100来元成本的开发板(准确应该叫演示板,因为没有任何配套代码),你卖1000多元,图啥?你不是卖IC的吗?
2、买货渠道: 都什么年代了,网店不开,买点样品,又是电话又是合同,效率低下。而且价格还神秘得很,买国产不就图你便宜吗?你价格好有什么不敢说的?
3、技术支持: 官网没有自己的社区或论坛,新入手遇到问题,只能打电话,然后各种电话转接,各种人口调查,各种上门拜访,哥啊,只是问个问题而已。谁有耐心这么来回折腾。
4、手册软件问题: 也是各种乱七八糟。甚至连个PCB封装都懒得提供。
5、基础工作: 让多少试图支持国产fpga的兄弟寒心。
一位代理国产FPGA的网友回复表示,看到楼主发的帖子,先自省一下。高云的FPGA开发板是免费借用的,目前还好。我们自己也有一款开发板,新的开发板也正在做。自己之前不是做FPGA的,很多问题也需要同事或者原厂技术来帮忙解决,有时候也真怕耽误或者误导客户。
用户zwwoshi 表示,“这个基本是国产芯片的问题,以前找一款芯片选了一个国产的,后面开发板和烧录器加起来2000多,询问可不可以借,借可以需要走流程,很多合同传真,公司采购那边觉得太麻烦就PASS了! ”

用户512870372则认为,这是很正常的流程。“别人要把关渠道的,你一个买散片的人家压根没兴趣陪你玩。你没买过国外大厂的开发板吧,这个东西从来都是能借不买的,贵的离谱。 ”

国产FPGA正在面临挑战


FPGA(现场可编辑门阵列)是著名厂商赛灵思(Xilinx)的一项重要发明,以其可编程和灵活性著称。

信息来源:头豹研究院


起初,FPGA只是用来仿真ASIC,再进行掩码处理和批量制造使用。不过ASIC相比FPGA来说明显在定制化上要求过高,流片量过小情况下成本反而更高,因此两者毫不冲突地“各司其职”。

信息来源: 研究院


而后,随着加速器的出现和算力提升,目前已成为与GPU齐名的并行计算器件。如今,FPGA甚至已进入了数据中心领域,相比CPU和GPU,FPGA所需器件更少,功耗也更优。
与此同时,FPGA也是通信、航天、军工等领域的关键核心器件,也战略安全的重要支撑基础一环。

信息来源: 研究院


长期以来,FPGA市场都处于美国的垄断之下,在经过种种制裁之下,毫无疑问将是一个重大的隐患。
为了满足经济发展和国防需求,打破垄断的窘境,中国多年来已经投入了数百亿科研经费,通过逆向工程方式仿制FPGA产品。但由于知识产权、生产工艺和软件技术等多方面的限制,仿制品种有限,技术无法突破。
国内FPGA厂商包括,紫光同创、复旦微电子、华微电子、中电科58所、航天772所所、京微雅格、高云半导体、上海安路、西安智多晶、上海遨格芯等。

著名工程师Hello Panda表示,FPGA属高大上的行业,国产才刚刚起步,主要存在以下三个发展瓶颈:
(1)专业壁垒: 美国几乎持有所有的FPGA核心专利;
(2)人才问题: EDA核心工具专业人才,特别是布局布线的算法高级人才几乎没有;
(3)生态环境: 当前基本都是Xilinx、Intel(Altera)、Achronix和Lattice等的生态,后进市场者从头开始建立谈何容易,IP资源圈、开发资源圈都得从头建设。


如何选择国产化替代FPGA产品

“先弄清楚自已的任务要求,才能考虑FPGA的规模大小,最后才是寻找国产替代品.若清楚原有FPGA型号,先弄清样品规模,才好有的放矢找”,用户tyw这样告诉网友。
1、根据需求先选择资源足够的芯片,估算使用的资源,资源包括LUT、RAM、DSP和GTP等,记得留余量,我是留40%~50%,资源用太多容易出现问题。
2、根据系统时钟频率选择一个系列,频率高的就选择中端以上的FPGA,速度等级一般先-2。
3、根据IO需求选择封装,IO规划是最麻烦的,一定要仔细看DATASHEET。
4、根据芯片选择的文档,对比一下就知道选哪个了。当然要考虑价格,冷门或新出的芯片都非常贵,尽量选容易买到的,货期快,替换方便。


在国产FPGA的技术选型上,用户sleepybear表示选型主要看两方面:接口和容量。
1、接口: 要看你外接的数据口是什么类型,速度高低。一个很现实的问题是:普通并行口就可以,还是需要用到高速Serdes?国产FPGA在高速Serdes这方面貌似做的还没到特别高的速度级别。另一端,就是FPGA和DSP/ARM的接口是什么。
2、容量: 无非就是你需要多少资源?这个可以先选一个Xilinx或者Intel(Altera)的,在软件环境下估一下,再横向比较国产FPGA的型号,是否有满足要求的。
如果自己要做的处理算法还没有做或者没概念,也可以去这两家网站上找一找差不多同等规模的算法应用示例(图像处理的应该有不少),把代码和工程环境下载下来跑一跑,估一下大概的资源量级。
还有一个比较快的方法,尽早和相关厂商FAE取得联系,让他们帮忙推荐。一般来说,应用范围广的东西客户的资源会比较多,应该有同类型应用的其他客户,参考着推荐会准一些。
3、其他: 是不是需要外扩RAM,这个其实也属于接口问题。这个取决于你们的工作模式,以及你们的处理算法,是否需要前后帧间运算或者有没有同步要求。有帧间运算,就需要帧缓存,一般FPGA的片上RAM是不够的,需要外扩。 同步要求也一样,如果接口和内部是不同的时钟域,可能需要定期丢帧、加帧,也需要存帧队列,同样需要外扩RAM。

你在使用哪家的FPGA产品?你怎么看待国产FPGA产品,国产FPGA的路还有多远?


END

素材:21ic论坛,整理:付斌

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