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专用资源
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专用资源
选片第一个关注的应该是FPGA器件的专用资源。例如是否需要高速接口如果需要的话需要多少个通道各个通道需要的最高收发速度是多少。同样如果需要实现运算量较大的算法模块时则要求FPGA器件需要有大量的DSP模块并拥有足够多的RAM块来配合这些DSP模块。
规模
在选型时因为FPGA设计还未开始很难确定FPGA器件的规模。通常的做法是针对本次设计中想要用的FPGA器件系列重新编译之前的某些功能模块以便获得一个大致正确的规模估计。如果设计中使用了IP这些IP核也需要编译后加入到总面积估算中。再将需要加入的新功能进行设计估算。两方面加起来后在此基础上预估再增加20%-30%基本上可以满足之后的设计需求。甚至有时现有的嵌入式逻辑分析仪也需要耗费内部存储模块调试过程的资源消耗可能也需要考虑在内。若FPGA留有余量避免时序收敛对设计的影响减少开发周期快速进入板上调试阶段则对设计后期修改或产品版本更新所增加的逻辑单元就能比较容易的被接纳设计在FPGA上正常运行后如果FPGA上有大量未使用的资源此时可以考虑换区一个比较小的器件以降低成本这时候要注意的就是引脚在移植代码时的修改问题。
3、速度需求
首先需要分析功能需求然后在平衡资源与速度后估计速度需求。同样也可以根据之前的设计来确定根据FPGA供应商提供datasheet在最大速度的基础上留出足够的安全余量确定选型。当然也可以直接选择同类型的速度等级最高的器件尽早的进入设计调试阶段。等功能完善之后再选用一个较慢的FPGA器件来做降成本的设计。
4、引脚
设计需要I/O接口类型直接影响到FPGA器件所需要的引脚数目和封装类型。在此必须知道I/O标准和驱动强度以及外部的接口电气标准。同时需要关注设计中的信号完整性问题这些都需要与硬件工程师讨论后进行确定。甚至有时候调试阶段也需要预留部分引脚作为调试引脚内嵌逻辑分析仪的资源不够时。
5、IP的可用性
包括两方面一是芯片厂家的IP核的丰富性如果提供足够多的IP核覆盖我们的设计当然是最好不过的二是芯片厂家是否愿意以可接受的价格更多可能是免费的方式将这些IP核提供给我们。
因为IP核的使用可以大大减少开发周期缩短工时降低开发成本因此选型时也需要考虑这部分。
6、器件的可用性
一些老旧器件可能会面临停产的风险如果开发周期超过两年以上建议选择最新或者次新的器件因为几年后目前最新或者次新的FPGA器件在经济上是比较划算的也不用担心停产导致供货不足影响产品出货
7、功耗
根据设计的功能需求确定FPGA需要使用的电源。例如对IP核、I/O、transceiver等模块提供各自独立的电源层FPGA需要的电源个数越多电路板上的元器件成本就越高。所以需要根据之前的设计、FPGA供应商提供的功耗评估软件等估算将要消耗的功耗从而确定所需的器件。
