【從零開始走進(jìn)FPGA】前言：哪些人適合做FPGA開發(fā)?

　　“FPGA目前非常火，各個(gè)高校也開了FPGA的課程，但是FPGA并不是每個(gè)人都適合，F(xiàn)PGA講究的是一個(gè)入道，入什么道，入電子設(shè)計(jì)的道，就是說，這個(gè)過程，你得從電子設(shè)計(jì)開始，然后再學(xué)FPGA，而不是先從VHDL/Verilog開始，直接跳過數(shù)電模電。這一點(diǎn)非常重要，這涉及到你以后的發(fā)展高度的問題。我是過來人，我深刻體會(huì)到FPGA與數(shù)電模電的基礎(chǔ)的深層次聯(lián)系。對(duì)于本科生而言，你可以把FPGA當(dāng)作業(yè)余興趣，但不要把它當(dāng)成今后的飯碗，你可以保持這個(gè)興趣直到研究生讀完。從我招聘的情況來看，做FPGA的至少要讀過研究生。

　　做FPGA，一定要學(xué)，一定要有興趣，至少要學(xué)3年才算可以掌握這門技術(shù)，為什么這么說呢，我每天與FPGA打交道，Xilinx官方網(wǎng)站的基本上每個(gè)英文資料我都看了一下，我看了整整兩年的文檔，才在這個(gè)行業(yè)有話語權(quán)，而我每天要研究14個(gè)小時(shí)的FPGA，差不多是一般人的兩倍。現(xiàn)在我可以說我掌握了FPGA，可以用來做任何事情，CPU，交換機(jī)，等等這都不算什么。重要的是，我可以用相同的價(jià)錢把一個(gè)系統(tǒng)的性能做到大多數(shù)現(xiàn)狀的10倍以上?；蛘哒f,某個(gè)東西，我看了一下，可以用10分之一的成本把這個(gè)系統(tǒng)做下來。我現(xiàn)在苦惱的是，不知道要做什么。我設(shè)計(jì)的千兆交換機(jī)，用FPGA做的成本，比用通用的ASIC還低。隨著研究的深入，看著一行行代碼就能想象出用什么邏輯電路設(shè)計(jì)，哪里是組合邏輯,哪里是觸發(fā)器，VHDL/Verilog語言，設(shè)計(jì)的就是邏輯門，越是深入研究這些東西，越是覺得與電路關(guān)系深刻，之后設(shè)計(jì)的代碼越像是用74系列搭起來的。這種時(shí)候，F(xiàn)PGA的性能將發(fā)揮到極致。在Spartan-3中，可以把邏輯運(yùn)行到200MHz以上去，在Virtex-5中，跑600MHz是沒任何問題的，編譯系統(tǒng)報(bào)告的速度在-1的速度下有800多MHz。

　　編寫好的代碼實(shí)際上是對(duì)電路的理解，我自始至終強(qiáng)調(diào)，做好電子設(shè)計(jì)才能做好FPGA，有了硬件基礎(chǔ)，做好FPGA的話，你的收入可能會(huì)成指數(shù)增長。FPGA是電工的高級(jí)工具，掌握了它，你可以認(rèn)為掌握了整個(gè)電子世界?！?/p>

　　Bingo人為這位前輩講的灰常的有道理，學(xué)習(xí)FPGA并非一朝一夕的事情，也并非可以白手起家的工程，巧婦難為無米之炊。沒有沒有電路分析的基礎(chǔ)，數(shù)電的知識(shí)，沒有電子設(shè)計(jì)的實(shí)踐，學(xué)習(xí)FPGA會(huì)很困難;就算短時(shí)間內(nèi)你入門了，但你很難達(dá)到另一個(gè)高度。因此有人一直說，F(xiàn)PGA的門檻很高，一般都是研究生才開始真正從事的領(lǐng)域，這是建立在基礎(chǔ)之上的。Bingo學(xué)FPGA已經(jīng)2年多了，覺得自己還是學(xué)了個(gè)皮毛，啥都不懂。大學(xué)課程之多，自學(xué)的時(shí)間真的不是很多。毫不夸張的說，入門FPGA，可以很快，但是學(xué)好FPGA，10年不算很久。

　　在FPGA中，并非像單片機(jī)那樣，每一個(gè)語句就執(zhí)行一次操作，F(xiàn)PGA中的每一句語句就是一個(gè)電路，約束綜合，會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)。代碼在屏幕上，RTL即在心中，這便是最高境界。有很多初學(xué)的朋友老是問我啥啥那里不行了，不去看看RTL(寄存器傳輸級(jí))，只在語法上做表面功夫，怎么可能有提升。

　　上面那么前輩已達(dá)到的境界是“苦惱不知道要做什么”，可見前輩把該做的能做的都做了，但也不想再做沒意義的徒勞了。說這句話的原因，這是因?yàn)?，在?shù)字電路的范疇，F(xiàn)PGA是什么事情都可以做。由于FPGA是現(xiàn)場可編程邏輯門陣列，可以現(xiàn)場配置電路，而不是集成的IC，因此可以隨時(shí)改變電路，現(xiàn)場編程，靈活應(yīng)用。

　　Altera、Xilinx兩大巨頭的對(duì)抗，嵌入式FPGA的大規(guī)模生產(chǎn)，F(xiàn)PGA的發(fā)展可謂是日新月異。在今后，F(xiàn)PGA真正嵌入ARM系統(tǒng)推廣之后，很多分立的芯片都將被集成，手機(jī)可以被做的很薄，主頻可以大大的被提高，電腦可以被做的很小，甚至出現(xiàn)基于FPGA的可重構(gòu)協(xié)處理器的計(jì)算機(jī)，也不是不可能的事情。由于FPGA的“為所欲為”，F(xiàn)PGA的應(yīng)用在未來電子領(lǐng)域的發(fā)展，畢將會(huì)有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　近年來，政府大力出錢融資IC，國產(chǎn)FPGA(Astro等)的逐步興起，給國人帶來了希望?？v然國產(chǎn)FPGA在性能和價(jià)格上還不能和Altera，Xilinx，Lattice這些廠商比拼，但看得出國產(chǎn)FPGA正在努力提升，努力改善。最近熱門的國產(chǎn)FPGA AstroII集成了MCU,FPGA,SRAM，這在芯片集成度上和功能上都有一定程度的跨越，不管性能如何，我們一直在努力。

　　當(dāng)然，我們也希望某一天國產(chǎn)FPGA能夠真正牛起來，到那時(shí)候，也許開發(fā)軟件是中文版的哈，中國人可以義無反顧的使用自己國家的FPGA，中國完全掌握自主開發(fā)的能力，不用考慮貨源，不用擔(dān)心成本。相信這一天不會(huì)很遠(yuǎn)。

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　　京微雅閣——國產(chǎn)FPGA