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[導(dǎo)讀]FPGA作為嵌入式必備的一個硬件,國產(chǎn)的產(chǎn)品也正在逐漸滲透工程師的生活之中。


FPGA作為嵌入式必備的一個硬件,國產(chǎn)的產(chǎn)品也正在逐漸滲透工程師的生活之中。不過tzgok認(rèn)為,目前國產(chǎn)FPGA還有幾個問題非常令人困擾,并發(fā)出評論表示“國產(chǎn)FPGA,長點心吧”:
1、開發(fā)板: 居然價格貴的離譜,本末倒置。開發(fā)板對于廠家而言,開發(fā)板目的是什么?100來元成本的開發(fā)板(準(zhǔn)確應(yīng)該叫演示板,因為沒有任何配套代碼),你賣1000多元,圖啥?你不是賣IC的嗎?
2、買貨渠道: 都什么年代了,網(wǎng)店不開,買點樣品,又是電話又是合同,效率低下。而且價格還神秘得很,買國產(chǎn)不就圖你便宜嗎?你價格好有什么不敢說的?
3、技術(shù)支持: 官網(wǎng)沒有自己的社區(qū)或論壇,新入手遇到問題,只能打電話,然后各種電話轉(zhuǎn)接,各種人口調(diào)查,各種上門拜訪,哥啊,只是問個問題而已。誰有耐心這么來回折騰。
4、手冊軟件問題: 也是各種亂七八糟。甚至連個PCB封裝都懶得提供。
5、基礎(chǔ)工作: 讓多少試圖支持國產(chǎn)fpga的兄弟寒心。
一位代理國產(chǎn)FPGA的網(wǎng)友回復(fù)表示,看到樓主發(fā)的帖子,先自省一下。高云的FPGA開發(fā)板是免費借用的,目前還好。我們自己也有一款開發(fā)板,新的開發(fā)板也正在做。自己之前不是做FPGA的,很多問題也需要同事或者原廠技術(shù)來幫忙解決,有時候也真怕耽誤或者誤導(dǎo)客戶。
用戶zwwoshi 表示,“這個基本是國產(chǎn)芯片的問題,以前找一款芯片選了一個國產(chǎn)的,后面開發(fā)板和燒錄器加起來2000多,詢問可不可以借,借可以需要走流程,很多合同傳真,公司采購那邊覺得太麻煩就PASS了! ”

用戶512870372則認(rèn)為,這是很正常的流程?!皠e人要把關(guān)渠道的,你一個買散片的人家壓根沒興趣陪你玩。你沒買過國外大廠的開發(fā)板吧,這個東西從來都是能借不買的,貴的離譜。 ”

國產(chǎn)FPGA正在面臨挑戰(zhàn)


FPGA(現(xiàn)場可編輯門陣列)是著名廠商賽靈思(Xilinx)的一項重要發(fā)明,以其可編程和靈活性著稱。

信息來源:頭豹研究院


起初,F(xiàn)PGA只是用來仿真ASIC,再進(jìn)行掩碼處理和批量制造使用。不過ASIC相比FPGA來說明顯在定制化上要求過高,流片量過小情況下成本反而更高,因此兩者毫不沖突地“各司其職”。

信息來源: 研究院


而后,隨著加速器的出現(xiàn)和算力提升,目前已成為與GPU齊名的并行計算器件。如今,F(xiàn)PGA甚至已進(jìn)入了數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,相比CPU和GPU,F(xiàn)PGA所需器件更少,功耗也更優(yōu)。
與此同時,F(xiàn)PGA也是通信、航天、軍工等領(lǐng)域的關(guān)鍵核心器件,也戰(zhàn)略安全的重要支撐基礎(chǔ)一環(huán)。

信息來源: 研究院


長期以來,F(xiàn)PGA市場都處于美國的壟斷之下,在經(jīng)過種種制裁之下,毫無疑問將是一個重大的隱患。
為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防需求,打破壟斷的窘境,中國多年來已經(jīng)投入了數(shù)百億科研經(jīng)費,通過逆向工程方式仿制FPGA產(chǎn)品。但由于知識產(chǎn)權(quán)、生產(chǎn)工藝和軟件技術(shù)等多方面的限制,仿制品種有限,技術(shù)無法突破。
國內(nèi)FPGA廠商包括,紫光同創(chuàng)、復(fù)旦微電子、華微電子、中電科58所、航天772所所、京微雅格、高云半導(dǎo)體、上海安路、西安智多晶、上海遨格芯等。

著名工程師Hello Panda表示,F(xiàn)PGA屬高大上的行業(yè),國產(chǎn)才剛剛起步,主要存在以下三個發(fā)展瓶頸:
(1)專業(yè)壁壘: 美國幾乎持有所有的FPGA核心專利;
(2)人才問題: EDA核心工具專業(yè)人才,特別是布局布線的算法高級人才幾乎沒有;
(3)生態(tài)環(huán)境: 當(dāng)前基本都是Xilinx、Intel(Altera)、Achronix和Lattice等的生態(tài),后進(jìn)市場者從頭開始建立談何容易,IP資源圈、開發(fā)資源圈都得從頭建設(shè)。


如何選擇國產(chǎn)化替代FPGA產(chǎn)品

“先弄清楚自已的任務(wù)要求,才能考慮FPGA的規(guī)模大小,最后才是尋找國產(chǎn)替代品.若清楚原有FPGA型號,先弄清樣品規(guī)模,才好有的放矢找”,用戶tyw這樣告訴網(wǎng)友。
1、根據(jù)需求先選擇資源足夠的芯片,估算使用的資源,資源包括LUT、RAM、DSP和GTP等,記得留余量,我是留40%~50%,資源用太多容易出現(xiàn)問題。
2、根據(jù)系統(tǒng)時鐘頻率選擇一個系列,頻率高的就選擇中端以上的FPGA,速度等級一般先-2。
3、根據(jù)IO需求選擇封裝,IO規(guī)劃是最麻煩的,一定要仔細(xì)看DATASHEET。
4、根據(jù)芯片選擇的文檔,對比一下就知道選哪個了。當(dāng)然要考慮價格,冷門或新出的芯片都非常貴,盡量選容易買到的,貨期快,替換方便。


在國產(chǎn)FPGA的技術(shù)選型上,用戶sleepybear表示選型主要看兩方面:接口和容量。
1、接口: 要看你外接的數(shù)據(jù)口是什么類型,速度高低。一個很現(xiàn)實的問題是:普通并行口就可以,還是需要用到高速Serdes?國產(chǎn)FPGA在高速Serdes這方面貌似做的還沒到特別高的速度級別。另一端,就是FPGA和DSP/ARM的接口是什么。
2、容量: 無非就是你需要多少資源?這個可以先選一個Xilinx或者Intel(Altera)的,在軟件環(huán)境下估一下,再橫向比較國產(chǎn)FPGA的型號,是否有滿足要求的。
如果自己要做的處理算法還沒有做或者沒概念,也可以去這兩家網(wǎng)站上找一找差不多同等規(guī)模的算法應(yīng)用示例(圖像處理的應(yīng)該有不少),把代碼和工程環(huán)境下載下來跑一跑,估一下大概的資源量級。
還有一個比較快的方法,盡早和相關(guān)廠商FAE取得聯(lián)系,讓他們幫忙推薦。一般來說,應(yīng)用范圍廣的東西客戶的資源會比較多,應(yīng)該有同類型應(yīng)用的其他客戶,參考著推薦會準(zhǔn)一些。
3、其他: 是不是需要外擴(kuò)RAM,這個其實也屬于接口問題。這個取決于你們的工作模式,以及你們的處理算法,是否需要前后幀間運算或者有沒有同步要求。有幀間運算,就需要幀緩存,一般FPGA的片上RAM是不夠的,需要外擴(kuò)。 同步要求也一樣,如果接口和內(nèi)部是不同的時鐘域,可能需要定期丟幀、加幀,也需要存幀隊列,同樣需要外擴(kuò)RAM。

你在使用哪家的FPGA產(chǎn)品?你怎么看待國產(chǎn)FPGA產(chǎn)品,國產(chǎn)FPGA的路還有多遠(yuǎn)?


END

素材:21ic論壇,整理:付斌

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