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如何选择国产化替代FPGA产品资料下载

消耗积分:5 | 格式:pdf | 大小:139.9KB | 2021-03-27

王伟

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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。




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”。


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。


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。

(mbbeetchina)
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