选择正确的FPGA设计工具

　　FPGA的工作速度越来越快，规模越来越大。应用与日俱增的FPGA 正变得 更加具有低成本高效益。由于传统 的ASIC 成本已上升得非常高， 对设计师而言，FPGA 的低成本高效益是一个非常好的消息。无论你是领略过设计“黑暗面” 的ASIC用户， 还是已经使用了多年的FPGA， 你现在需要在FPGA设计流程中，处理速度更快，规模更大，功能更多的FPGA。

　　FPGA设计流程（图1 ）包括逻辑设计和物理设计，设计验证和硬件验证。一些FPGA厂商只提供厂商专有的设计工具，而另一些FPGA厂商则提供第三方工具和厂商专有工具的组合。第三方工具主要用于“前端”的综合和仿真，而厂商的专有工具专注于 “后端”的物理设计和硬件验证。

　　 图1 FPGA设计流程

　　逻辑设计

　　逻辑设计包括几乎能用于所有应用的各种输入方式，如VHDL、Verilog、知识产权核、嵌入式处理器，顶层电路图和DSP模块。

　　图1中的设计输入是简化的示意图，这个阶段也可能需要HDL Linting （检查是否违反语法规则，优选的代码风格，以及设计规划）。在设计的早期阶段还可以进行I / O规划，针对团队协作的设计划分，早期静态时序分析和功率计算等。

　　物理设计

　　随着设计规划过程的进行，添加的物理约束会影响映射，布局和布线。物理设计看起来比较直观，然而，这个阶段中要满足时序要求，以及添加关键功能以产生所需的系统解决方案，因此验证是至关重要的。

　　设计验证和硬件验证

　　一旦设计完成，问题就转换成，这个设计是否能正常工作？设计验证工具包括静态时序分析，时序仿真和功耗计算，这些工具用来确保建立和保持时间满足时序要求，关键路径满足性能要求，以及电源供应足以满足系统功耗等等。如果设计不能正常工作，还有更多的工具可用来进行逻辑分析，甚至软件代码调试。

　　选择正确的FPGA设计工具

　　选择设计工具时，决定的部分因素是所选的芯片，因为设计流程的物理（ “后端” ）部分总是芯片供应商专有的。然而，做选择设计工具的决定时，还应该认真评估综合和仿真工具（“前端”）的性能和功能。

　　拥有第三方综合和仿真工具的FPGA设计工具套件可以为用户提供更高的价值。针对前端设计任务的第三方工具通常是优异的，因为EDA供应商致力于以下几个方面的努力：

　　专注于设计工具
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　　为了保持竞争力，必须不断完善他们的工具
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　　根据对EDA市场的广泛和全面的了解，以及客户的需求来设计工具
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　　必须提供适应不同设计流程要求的工具

　　例如，在莱迪思的ispLEVER设计工具套件中，我们选择了第三方工具实现综合，以及功能和时序仿真。目前，该莱迪思工具套件包括Synplify ®的专业版本和Aldec Active-HDL的莱迪思版本。

　　第三方工具的优点

　　Synplify Pro

　　莱迪思软件中集成的Synplify Pro是一种先进的FPGA综合的解决方案，提供优异的性能和高效率的设计。该工具还包括Synplicity的HDL分析工具，使用户能够快速的进行调试和改进Verilog或VHDL代码。该工具为用户提供RTL 或门级的图形表示，并可以在RTL和图形表示之间进行交叉定位。

　　Active-HDL

　　在Aldec Active-HDL的莱迪思版本中，可以在单个设计中进行VHDL和Verilog的混合仿真。此外，项目管理，设计输入（包括语言助手、层次化显示，脚本生成和测试平台生成）以及调试和分析工具（如代码跟踪，断点管理，波形编辑和浏览）都集成在这个验证平台。

　　结论

　　在综合和仿真方面，EDA供应商是公认的专家；而在物理设计和硬件验证方面，只有FPGA厂商能设计和提供为芯片专门优化的后端工具。我们的经验是借助于领先EDA供应商的专业技术使FPGA设计工具套件为用户提供更高的价值。