FPGA知識大梳理（一）對FPGA行業的一點感言

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　　今天想開始把這FPGA行業的知識點做一個大整理，從個人感想，到文法，到器件基礎，痛點攻克，到項目應用。把自己這幾年接觸到的知識做一個全面的回顧，看看自己這幾年走過的路。

　　人生無常，幾年的跌跌撞撞勉強算是在FPGA行業大門前。之前一直都是看別人的感言，逛別人的論壇筆記。或許自己應該有一個突破。

　　我經常把工程師比喻成農民伯伯，相同之處有兩點，第一他們都是沉默寡言 老老實實的辛勤的工作者。第二，技術的世界像耕地一樣，你無法投機取巧，也沒有捷徑，所有的知識點都需要你腳踏實地的去開闢。你多努力一點就回報多一點，知道的就多一點，見效快。

　　今天我就只想談談個人的看法，也是當年困擾我的問題。現在我覺得想通了，拿出來大家討論一下。

　　問題一：FPGA會不會死

　　　　當年徘徊了一段時間要不要學習FPGA的時候就在想這個問題，萬一這個行業被openCL這樣的軟體系統給替換掉了，那我不就悲劇了。

　　　　現在我這麼看待的，FPGA行業分兩大知識點部分。1：程式設計語言。2，器件。行業會死就是這兩大部分被其他東西代替。我們分開討論

　　　　1，程式設計語言

　　　　FPGA 最常見的開發語言就是HDL ，敝人不才，沒有接觸過別的，類似systemC等等。所以單說HDL語言。

　　　　最近幾年不管是altera還是xilinx都力推用C實現HDL開發，但是一直是進展不大。貌似並沒有出現顛覆性的成果，所以一直是噱頭和彼此搶風頭的階段（現在altera被intel收購）。有人就擔心（當年我也想過）HDL會不會被C 替換掉呢？只要有這麼一個編輯器，就可以了。我的答案是不會。原因要從程式設計語言特性說起。

　　　　大家知道現在的程式設計語言發展也是相當快的，從原始的彙編，到C , java，c++ ，c#，html5......... 

　　　　這裡有一個誤區，大家以為彙編被幹掉了，其實沒有，現在懂彙編的工程師是搶手貨。應用情境有兩個地方，一，小型mcu隨著智能家居興起，有些產品開發就是需要彙編。二，IC設計公司，像處理器mcu的開發，必須使用彙編進行指令測試，實現指令全覆蓋，這個是其他語言無法替代的。比彙編進階一點點的就是C語言，而C語言一直都是經典，語言發展到再進階都無法將C和彙編完全替換掉，為什麼呢？因為他們是面向過程的開發語言，就是寫出資料的處理過程，而java，c++，c#，html5...... 都是物件導向的程式設計語言，當然他們存在都是有各自的特性，可是編程的思維方式是類似的。

　　　　說了這麼多，只想說出一句：HDL是一種硬體描述語言（HDL:Hardware Description Language）。C是面向過程的，根本無法完全相容。HDL一直是以硬體電路為設計思維導向，而不是資料流的思維導向。舉例，C語言要實現sin。就直接寫a=sinb。可是HDL要實現一個sin。那就是一個IP 。而HDL寫一個移位操作在硬體裡面很好理解也很好實現。用C 就要寫好幾行。語言沒有好壞之分，他們各有特色，所以想用C的思維模式來指導硬體電路的設計，這個路似乎太長了吧。

　　　　說到這裡不得不提一門語言systemverilog。知道SV的人就知道SV遲早會替代HDL，其實也不叫替代，是更新。因為SV是融合了verilogHDL 以及C 再加上一些自己的拓展形成的語言，也就是說你學的verilog其實就是SV的一部分。現在的SV 主要用來做IC 驗證，形成了獨立的驗證方法學，這是SV 特性發展出來的。SV中融合的C 以及自己的其他特性主要是用來寫testbench的，也就是說在可綜合的代碼部分，還是由verilogHDL撐著。目前也不用急於學sv，因為不是做IC 驗證，用SV做項目有點殺雞用了宰牛刀一樣，當然，多瞭解一下更好。

　　　　所以，HDL 會向SV升級，但是不會死。

 

　　2，器件

　　器件包括器件特性以及開發工具（QuartusII 以及xilinx為主）。

　　器件，那就是工藝需要考慮的事情，我們只需要跟隨原廠就行。他們會告訴我們這種工藝下的器件特性和之前比有哪些不同，以及出現問題是工藝的影響還是設計的因素。至於工具，一個FPGA原廠想推廣自己的產品必然有相關的技術培訓，也就是最沒有技術含量但是新手看來最能忽悠的技能。最近國產FPGA勢頭很猛，沒有用過不發表看法。

　　這些就是工作的時候，公司用誰的產品我們就用誰的器件和工具，這些是大同小異。

 

問題二：FPGA的市場與技術現狀

　　說得好聽就是高處不勝寒 —— 高端解決方案，一般公司不用，那玩意兒貴啊。量產都是用ASIC，極少數有用FPGA的。門檻相對軟體要高一點，比IC門檻要低一點。

　　當年我在學校的時候altera和xilinx都力推SOPC，就是在FPGA中嵌入原廠自己的CPU 。後來估計也是知道自己的CPU效能都太差了，所以現在又都力推SOC —— 既然自己的CPU 不行，那就用別人的 —— 嵌入硬核ARM。所以未來的發展就是軟體和硬體這種技術壁壘突破越來越多，學FPGA也要學ARM，軟硬兼施才行。SV軟體和硬體語言已經融合了（雖然目前看起來還是有些獨立的感覺），知識上當然也就要求我們攻城獅都要學習啊。

 

　　　　囉囉嗦嗦如此之多了。感謝一路走來的親人和朋友，也感謝自己這顆堅強的心。

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