【ASIC設計】FPGA小知識拾遺（不斷更新...）

ASIC - 專用積體電路

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常見FPGA廠商及旗下軟體

Xilinx

• ISE、 vivado

Altera【Intel FPGA】

• Quartus II、 Quartus Prime

Lattice

• Diamond、 Mico System

典型的 FPGA 通常包含三類基本資源

• 1、可程式設計邏輯功能塊：是實現使用者功能的基本單元，多個邏輯功能塊通常規則地排成一個陣列結構，分佈於整個晶片；
• 2、可程式設計輸入/輸出(I/O)塊：完成晶片內部邏輯與外部管腳之間的介面，圍繞在邏輯單元陣列四周；
• 3、可程式設計內部互連資源：包括各種長度的連線線段和一些可程式設計連線開關，它們將各個可程式設計邏輯塊或輸入/輸出塊連線起來，構成特定功能的電路。使用者可以通過程式設計決定每個單元的功能以及它們的互連關係，從而實現所需的邏輯功能。

不同廠家的邏輯單元叫法

• ALTER的邏輯單元一般叫 LE
• XILINX的邏輯單元一般叫 CLB

Intel FPGA常見系列器件

• Stratix (V,IV)
• Arria (10,V GZ,V,II GZ,II GX)
• Cyclone (10 LP,V,IV E,IV GX)
• MAX (10,V,II)

Altera【Intel FPGA】在用系列器件型號記錄

• Cyclone IV E FPGA 晶片 EP4CE10F17C8
• CYclone V FPGA 晶片 5CSEBA6

Cyclone IV E FPGA【Intel FPGA】 一般需要三組供電

• ①、核心供電
  • 核心供電電壓根據器件是否為低電壓版本區分， 低電壓版本，核心供電為 1.0V，非低電壓版本供電為 1.2V
• ②、PLL 類比電路供電
  • PLL 模擬部分供電為固定的 2.5V
• ③、IO 單元供電
  • IO 供電電壓值從 1.2V~3.3V， 共有 6 種可選值

Altera【Intel FPGA】的Quartus發展變化追溯

• 隨著器件系列多樣化，從 Quartus II 10.0 以後的版本器件支援包需要單獨下載並可根據需要選擇性安裝
• 在時序模擬軟體方面，在 9.1 之前均自帶模擬元件，在之後均需下載額外的諸如 Modelsim 或者 Modelsim-Altera 等模擬軟體
• Quartus II 12.0 及之前的軟體需要額外下載 Nios II 元件，之後的 Quartus II 軟體開始自帶 Nios II 元件。
• Quartus II 9.1 之前的版本均自帶 SOPC 元件，而 Quartus 10.0 自帶了 SOPC 和 Qsys 兩個元件，但從 10.1 開始，Quartus II 只包含 Qsys 元件。
• 自從 15.1 開始 Quartus II 正式更名為 Quartus Prime。 該版本是 Altera 被 Intel 收購後釋出的第一個版本也被官方稱為有史以來最大的更新，相比之前加入了 Intel 為 FPGA 專門設計的OpenCL SDK、 SoC Embedded Design Suite 以及 DSP Builder 等元件。
• 到了 16.1 版本，軟體連安裝目錄也從自動命名的 altera 變為 intelFPGA，令人唏噓不已，感嘆發展之快

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晶片面積，不利於降低成本和功耗
時序優化了的佈局佈線