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          第一部分:專用FPGA工具開發(fā)商

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          作者: 時間:2007-07-09 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

          FPGA設(shè)計工具面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢

          根據(jù)Gartner Dataquest的分析報告顯示:2005年ASIC和FPGA/PLD的增長率分別為3.9%和5.8%,而2006年,兩者的增長率分別達到8.3%和13.4%。可以看到FPGA的發(fā)展速度明顯高于ASIC。隨著兩大FPGA巨頭Xilinx和Altera爭相推出65nm工藝FPGA芯片Virtex-5以及Stratix III系列,F(xiàn)PGA迎來了空前繁榮的時代。同時,先進的工藝使得ASIC的開發(fā)成本不斷上升,加上市場對于設(shè)計靈活性和上市時間的迫切需求,進一步促進了FPGA應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大。越來越多的系統(tǒng)廠商選用FPGA來實現(xiàn)最終產(chǎn)品,或者為大型ASIC和SoC設(shè)計作初期的原型設(shè)計。

          有關(guān)統(tǒng)計顯示,未來消費電子(包括HDTV和無線應(yīng)用等)和汽車電子是FPGA應(yīng)用領(lǐng)域中成長最快的。人們期盼FPGA的成本更低、功耗更低、性能更高,這同時也意味著FPGA的設(shè)計日趨復(fù)雜,器件的密度越來越高,時序收斂問題也日益突出,這些問題都在挑戰(zhàn)著FPGA開發(fā)工具的性能。很多設(shè)計還要集成更多的IP應(yīng)用甚至是CPU或者DSP內(nèi)核,F(xiàn)PGA向大規(guī)模系統(tǒng)芯片挺進,力求在大規(guī)模應(yīng)用中取代ASIC。這都需要借助更為專業(yè)高效的工具來實現(xiàn)。

          FPGA開發(fā)工具包括軟件開發(fā)工具和硬件開發(fā)工具兩類。其中硬件開發(fā)工具主要是FPGA廠商或第三方廠商開發(fā)的FPGA開發(fā)板及相關(guān)調(diào)試下載工具,另外,邏輯分析儀和示波器等也常常用于FPGA開發(fā)過程中的調(diào)試階段。在軟件開發(fā)工具方面,針對FPGA設(shè)計的各個階段,F(xiàn)PGA廠商和EDA軟件公司提供了很多優(yōu)秀的EDA工具。一般來說,F(xiàn)PGA廠商提供的開發(fā)環(huán)境可以涵蓋從源代碼編寫到最后仿真調(diào)試的各個階段,對于不算十分復(fù)雜的FPGA設(shè)計,可以利用這類的開發(fā)環(huán)境進行FPGA的開發(fā)設(shè)計,但是EDA廠商提供的專用工具顯然具有更大的優(yōu)勢,可以替代廠商自帶開發(fā)工具的各個設(shè)計階段,從而充分地利用FPGA的設(shè)計資源,并加速整個設(shè)計的進展。事實上,在Xilinx發(fā)布Virtex-4/Virtex-5系列產(chǎn)品的同時,也推薦客戶使用專業(yè)的EDA工具,例如Synplicity的綜合工具Synplify Pro和物理綜合工具Synplify Premier,以便充分發(fā)揮芯片的性能。

          設(shè)計工具市場

          今天的FPGA提供大容量,超高速的性能,針對不同領(lǐng)域優(yōu)化的多平臺FPGA以其革命性的能力促使FPGA技術(shù)加速進入更多的應(yīng)用領(lǐng)域中,并大大縮短了產(chǎn)品的上市時間。今后五年內(nèi),基于FPGA的系統(tǒng)設(shè)計將增長30%,尤其在消費電子如高清電視里的應(yīng)用非常廣泛,而采用FPGA做ASIC的原型設(shè)計也成為節(jié)省成本和縮短原型設(shè)計時間的流行手段。Synplicity的資料顯示,在該公司廣泛分布于消費電子、電信、計算機和設(shè)計服務(wù)領(lǐng)域的客戶中,有45%的客戶采用FPGA來設(shè)計他們的產(chǎn)品,而采用傳統(tǒng)Cell-based ASIC的客戶則占32%,還有23%在使用門陣列。隨著器件復(fù)雜性的增加,設(shè)計人員需要更精密復(fù)雜的工具,定位在FPGA設(shè)計上的EDA工具也面臨著更大的發(fā)展契機。

          Synplicity設(shè)計工具

          目前,F(xiàn)PGA芯片的發(fā)展趨勢主要集中在幾個方面:

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