FPGA对什么要求高 FPGA要求严格的哪些因素？

FPGA对什么要求高？

在计算机领域中，FPGA作为可编程逻辑器件的一种，其应用范围越来越广泛，如在高频交易、图像处理、人工智能等领域广泛应用。但是想要使用FPGA这种器件，需要了解FPGA对什么要求高，这样才能更好地在开发过程中注意这些要求，提升开发效率。

1、时序控制与时钟分配

在FPGA中，时钟是非常重要的一个因素，要求时钟在FPGA中能够被分配得比较均匀。在 FPGA中，由于时钟分配的紧凑性和设计的复杂性，会造成中频峰值等非线性效应的显现，因此需要尽可能地减小峰值。另外，还需要对时序控制有一定的了解，了解信号延迟、时序 violations 等相关知识点，这是 FPGAs 开发过程中非常重要的一环。

需要注意的是，FPGA芯片内部的时钟分配网络是由大量的时钟分配线组成的，如果设计的时候不能控制好时钟分配，就会导致各种各样的问题，如时序错误、时钟抖动等等。因此，时钟分配要求比较高，需要有严格的规划。

2、布局规划

FPGA的布局规划是 FPGAs 开发过程中还需要注意的要点，布局规划带来的后果是非常严重的。因此，在进行 FPGA开发过程中，布局规划是非常重要的一环。较高负载较难协调的部位应避免过度堆积，以免造成电磁干扰。此外，还需要注意数据通路、时序链路等各方面的规划，以免模块之间出现隔断、冲突等问题。

3、资源使用率

FPGA有非常多的门级电路，资源占用率也比较高，因此合理合理利用系统的资源是非常重要的。FPGA包含了LUT、寄存器、BRAM和DSP块等多种资源，需要能够科学规划这些资源的配置，使使用率更加高效。

在开发过程中，很容易出现部分模块资源利用率太低，而导致其他模块无法实现的问题，因此在进行 FPGA开发的时候，需要对这些资源的利用率进行综合考虑，以达到资源的最优化使用。

4、时序优化

时序优化是 FPGA设计过程中非常重要的一环，它可以在一定程度上提升 FPGA 的性能。时序优化关注的是时序路径，即在部分设计中，FPGA中的主要信号都是有顺序的，比如调用组合逻辑，时序路径通常是在由硬件器件芯片所设立的多个时钟链之间转换。因此在进行 FPGA开发的时候，时序优化是非常重要的一环，可以有效提升 FPGA的性能。

时序优化需从时钟约束的约束方式、布局的 Fmax 改进和逻辑综合等方面进行改进。时序优化的核心是时序分析。开发人员需了解相关的时序分析原理，对时序约束进行合理的设置，以提升时序优化的效率。