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为什么很多人从FPGA转IC前端岗?

很多很快进入这个行业的朋友潜意识里会认为FPGA这是一件非常深刻的事情,可以掌握FPGA一定是极其厉害的人。

事实上,这是一种误解。

我们讨论的FPGA只是基于已有的FPGA芯片做后端排列组合的工作内容,而不是设计和制造新的FPGA世界上能做到这一点的公司屈指可数。

在说明FPGA为什么转IC前端之前,需要明确一下概念。

点击添加图片描述(最多60个字) 编辑 FPGA像是IC乐高在业内(拼乐高容易,制作乐高极难),它由大量的基本单元组成,让你形成自己想要实现的功能。

FPGA:Field(现场) Programmable(可编程) Gate(逻辑门) Array(阵列) 它突出了大量的逻辑门单元,这些逻辑单元可以随时组装在任何地方装积木一样吗?

在硬件描述语言出现之前,电路是用门搭建的。

逻辑门单元是构成所有数字逻辑器件的基本单元。在数字世界中,你想做什么,实现什么功能,都可以通过堆叠逻辑门来实现,也就是说FPGA在数字领域几乎无所不能。

前些年某FPGA公司宣传其产品被称为万能芯片FPGA理论上,只要有足够的资源(足够的积木),数字域几乎可以实现任何功能,限制速度、功耗和系统成本。

1、作用ASIC——专用集成电路ASIC由IC设计师根据具体电路要求设计专用逻辑电路,设计完成后生成设计网表,交给芯片制造商。流动后,内部逻辑电路固定,芯片功能固定。

FPGA——现场可编程门阵列FPGA由Xilinx,Alter当设备制造商提供时,设计人员只需根据需要选择相应的设备,然后设计逻辑电路并下载到FPGA在设备中,可以随时修改所需的电路功能。

2、适用性FPGA主要用于快速迭代或小批量产品,或作为ASIC加速算法验证。

ASIC用于设计规模大、复杂度高的芯片,或成熟度高、产量大的产品。

3.成本小批量需求时,单片FPGA成本低于ASIC,随着产品量的增加,单片ASIC成本逐渐降低

4.在相同的工艺条件下,功耗,FPGA要大于ASIC。FPGA,静态存储器,特别是基于每个单元占用大量硅面积和六个晶体管的静态存储器(SRAM)的查寻表(LUT)配置元件技术FPGA,功耗功耗ASIC大得多。

5、速度FPGA内部是基于一般结构,根据RTL选择内部布局布线进行设计,当然,通用必然会导致冗余。

ASIC根据设计要求进行优化cell逻辑资源,实现最佳布局,减少布局延迟和CELL延时。 显而易见,FPGA在适用性、普遍性、成本、功耗、速度等方面ASIC竞争。

1.设计思想需要数字逻辑 :对于任何具体的功能,如何将设备中的单元结合起来实现,需要哪些单元?如何连接这些单元?每个单元之间连接的顺序是什么?

2.从头到尾实施一套设计环境(FPGA制造商提供的编译工具 - Lattice的Diamond、Intel的Quartus、Xilinx的Vivado)

3.连接你的逻辑思维和机器操作的通信工具 - 设计语言(原理图,Verilog、VHDL等等)。

设计思想和语言工具ASIC说白了,大家都要写。Verilog,许多地方自然互通。

三、FPGA转IC前端的原因

并不是说FPGA必须转数字IC,这只是一个方向。

真正的原因是这样做RTL工程师必须转移到系统层面,只有RTL没有任何希望走上与协议的道路。

19年的Xilinx 开发者大会(XDF)之后,新的开发平台和自适应芯片减少了FPGA在同一平台上开发软硬件,尽可能使用高级软件语言(c 、python等)整体SOC这也是未来FPGA发展趋势,让无论是否会HDL人们可以立即使用它。

从底层开始,慢慢积累学习,最终在SOC只有实现软硬件的整体控制设计,才能在当前岗位上提水平。

RTL工程师在这方面有一点优势,从技术上讲,数字IC设计只会比FPGA更加复杂:

更快的时钟

更统一的coding style

更严格的STA

更系统的仿真

更低的功耗

可用资源较少

至于UVM模拟,即使不做IC,传统的FPGA工程师还应掌握系统模拟产品的开发和后期维护,节省不可估量的时间。

FPGA受环境因素的限制,ASIC/SOC一定是未来发展的大趋势。

如果你愿意留在当前的舒适区,做一个传统的FPGA工程师没什么不好,但如果你想在工作中取得突破,你会大胆前进IC前端吧!

标签: 叩持电子集成电路ic

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