一、FPGA芯片命名規則

1、對于Xilinx芯片

XC7VX485T是芯片型號，表(biao)示(shi)屬于Xilinx公(gong)司的(de)V7系列的(de)芯片，485T表(biao)示(shi)其有(you)(you)48.5萬(wan)個邏輯單元(yuan)。-2表(biao)示(shi)速度(du)等(deng)級(ji)，對于Xilinx FPGA來說(shuo)，一般有(you)(you)-1，-2，-3三個等(deng)級(ji)，值越(yue)大，速度(du)越(yue)高。FFG表(biao)示(shi)封裝方式，1761表(biao)示(shi)引腳(jiao)數。C代表(biao)的(de)是溫度(du)等(deng)級(ji)Temperature grade，這(zhe)里是商用（Commercial），如(ru)果是I就是工業用。

同(tong)一款(kuan)芯(xin)片(pian)(pian)可以有多個速度(du)等(deng)級，不(bu)同(tong)的(de)速度(du)等(deng)級代表著不(bu)同(tong)的(de)性能，不(bu)同(tong)的(de)性能又導致芯(xin)片(pian)(pian)價格(ge)的(de)巨大差異。芯(xin)片(pian)(pian)的(de)速度(du)等(deng)級不(bu)是設計(ji)出來的(de)，而是在芯(xin)片(pian)(pian)生產(chan)出來之后，實際(ji)測試標(biao)定出來的(de)。速度(du)快的(de)芯(xin)片(pian)(pian)在總產(chan)量(liang)中的(de)比率低，價格(ge)也就(jiu)相(xiang)應地高。那(nei)么是什么因素導致了(le)同(tong)一批芯(xin)片(pian)(pian)的(de)性能差異，主要有下(xia)面兩(liang)點(dian)：

芯(xin)片的(de)速度等級決定于芯(xin)片內(nei)部的(de)門(men)延(yan)時和線延(yan)時，這兩個因素又決定于晶體管的(de)長度L和容值C，這兩個數值的(de)差異最(zui)終決定于芯(xin)片的(de)生產(chan)工藝。

在芯片生產過程中，有一個階段(duan)叫(jiao)做speed binning。就是采用一定的(de)(de)方法，按照一組標(biao)準對(dui)生產出(chu)來的(de)(de)芯片進行篩(shai)選和分(fen)(fen)類，進而劃分(fen)(fen)不同的(de)(de)速度等(deng)級。

2、對于Altera的FPGA芯片

以EP2C35F672C6N為例(li)做(zuo)一個說明：

EP：工藝；

2C：cyclone II（颶風）（S代表Stratix，A代表arria）；

35：邏(luo)輯(ji)單元數，35表示(shi)大約有35k的(de)邏(luo)輯(ji)單元；

F：表示PCB封裝(zhuang)類型，F是FBGA封裝(zhuang)，E（EQFP）、Q（PQFP）、U（UBGA）、M（MBGA）；

Package Type：

E：Plastic Enhanced Quad Flat Pack（EQFP）

Q：Plastic Quad Flat Pack（PQFP）

F：FineLine Ball-Grid Array（FBGA）

U：Ultra FineLine Ball-Grid Array（UBGA）

M：Micro FineLine Ball-Grid Array（MBGA）

672：表示引腳(jiao)數(shu)量(liang)；

C：工(gong)作(zuo)溫度，C表示(shi)可以工(gong)作(zuo)在0°C到(dao)85°C，I表示(shi)可以工(gong)作(zuo)在-40°到(dao)100°C，A表示(shi)可以工(gong)作(zuo)在-40°C到(dao)125°C；

Operating Temperature：

C：Commercial temperature（TJ=0°Cto85°C）

I：Industrial temperature（TJ=-40°Cto100°C）

A：Automotive temperature（TJ=40°Cto125°C）

6：速度等(deng)級(ji)，6約最(zui)(zui)大(da)是500Mhz，7約最(zui)(zui)大(da)是430Mhz，8約最(zui)(zui)大(da)是400Mhz；

N：后綴(zhui)，N表示無鉛，ES工程樣片。

二、fpga芯片怎么選型

1、性能需求

在選型FPGA時，性能(neng)需(xu)求是首要(yao)(yao)考慮的(de)因素。這(zhe)些需(xu)求通常(chang)取決于目標應用(yong)的(de)特(te)性，如處理速(su)度、數據(ju)吞吐量(liang)以及(ji)并行處理能(neng)力。高性能(neng)FPGA能(neng)夠提供較大(da)的(de)邏輯容(rong)量(liang)、更多的(de)I/O端口和更高的(de)處理速(su)度。這(zhe)對于需(xu)要(yao)(yao)處理大(da)量(liang)數據(ju)或需(xu)要(yao)(yao)高速(su)數據(ju)傳輸(shu)的(de)應用(yong)至(zhi)關重要(yao)(yao)。

例如，使(shi)用(yong)FPGA進行圖像處理或機器學(xue)習應用(yong)，就需要有足夠的(de)邏輯容量來實現復雜的(de)算法。同時(shi)，為(wei)了支(zhi)持(chi)高(gao)(gao)速的(de)數據(ju)輸(shu)入輸(shu)出(chu)，對I/O的(de)數量和速度也有較(jiao)高(gao)(gao)的(de)要求(qiu)。設計(ji)者需要評(ping)估應用(yong)場景中的(de)具體需求(qiu)，選擇符合性能指標(biao)的(de)FPGA。

2、成本限制

成本(ben)是(shi)FPGA選型(xing)過程(cheng)中另(ling)一(yi)個(ge)重要考(kao)量(liang)。這不僅包(bao)括芯片本(ben)身的(de)成本(ben)，還涉及開發、測試和生產階段可(ke)能(neng)產生的(de)額外(wai)成本(ben)。對于(yu)預算(suan)有(you)限的(de)項目，可(ke)能(neng)需要權衡性能(neng)和成本(ben)，選擇性價(jia)比最(zui)高(gao)的(de)方案。另(ling)外(wai)，選擇具有(you)較(jiao)好市場支持和供應鏈(lian)穩定性的(de)FPGA品牌也(ye)有(you)助于(yu)控制成本(ben)。

在成(cheng)本控(kong)制的(de)(de)同時，還(huan)需要考慮產品(pin)的(de)(de)未來升級和維護。選擇(ze)能夠(gou)提供兼容產品(pin)線(xian)和長期(qi)技術(shu)支持的(de)(de)FPGA廠商，可以(yi)減(jian)少后續迭代開發的(de)(de)成(cheng)本壓(ya)力(li)。

3、功耗

對于(yu)便攜式設備(bei)或能(neng)耗(hao)(hao)(hao)敏感的(de)(de)應用(yong)來(lai)(lai)說(shuo)，FPGA的(de)(de)功(gong)耗(hao)(hao)(hao)是至關重要的(de)(de)考量因素。設計時(shi)需要考慮靜態(tai)功(gong)耗(hao)(hao)(hao)和動態(tai)功(gong)耗(hao)(hao)(hao)，選(xuan)擇低功(gong)耗(hao)(hao)(hao)FPGA有助(zhu)于(yu)延(yan)長設備(bei)的(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)壽命，并減小散熱需求。在選(xuan)型時(shi)要仔(zi)細比較不同芯片的(de)(de)功(gong)耗(hao)(hao)(hao)數據(ju)，并考慮采(cai)用(yong)電(dian)(dian)源(yuan)管(guan)理(li)技術來(lai)(lai)進一步減少能(neng)耗(hao)(hao)(hao)。

例如，部(bu)分FPGA提供(gong)低(di)功(gong)耗模式，能在不(bu)犧牲(sheng)性能的情況下有效降(jiang)低(di)功(gong)耗。同時，也可以通(tong)過優化設計，比(bi)如減少不(bu)必要的開關動作，來降(jiang)低(di)功(gong)耗。

4、開發工具和生態系統

選型(xing)FPGA時(shi)，還需考慮其開發(fa)(fa)工具和(he)生態系(xi)統。一個強大(da)、用(yong)戶友(you)好的開發(fa)(fa)環境，能夠大(da)大(da)提(ti)高開發(fa)(fa)效(xiao)率和(he)產(chan)品上市速度。包(bao)括高級語(yu)言支持、仿真和(he)調試工具、以及豐富的IP（知識產(chan)權）核和(he)參考設計(ji)，都是選擇FPGA時(shi)不(bu)可(ke)忽視的因(yin)素。

此外，考(kao)慮到產品的(de)(de)長期(qi)發展，選(xuan)擇具有良好生態(tai)系(xi)統支(zhi)持的(de)(de)FPGA品牌(pai)，可以確保在產品的(de)(de)整個生命周期(qi)內都能獲得技術更新和(he)支(zhi)持服務。

5、可配置性與可擴展性

最后，FPGA的(de)(de)可(ke)配(pei)置性(xing)(xing)和可(ke)擴展性(xing)(xing)也是(shi)重要的(de)(de)選型因(yin)素。好的(de)(de)FPGA設計應該能(neng)夠支持(chi)在產品的(de)(de)使(shi)用過程中進(jin)行(xing)升(sheng)級和修改，以適(shi)應不斷變化的(de)(de)需(xu)求。可(ke)配(pei)置性(xing)(xing)強的(de)(de)FPGA能(neng)夠通過軟件升(sheng)級來增加新功能(neng)或改進(jin)性(xing)(xing)能(neng)，這(zhe)為(wei)產品的(de)(de)未來發展留下了充分(fen)的(de)(de)空間。

同時，可擴(kuo)展性意味著(zhu)產(chan)品可以通過(guo)增加(jia)額外的FPGA模塊來擴(kuo)展其功能(neng)。這一特性對于希(xi)望將投資最大化的用戶來說非(fei)常重要，因為它允許(xu)產(chan)品隨著(zhu)時間的推移(yi)而不(bu)斷進化，而不(bu)是在需求發展時就變得過(guo)時。

通過綜合考慮這些因素，選擇合適的FPGA芯片對(dui)于確保項目(mu)成功(gong)、控(kong)制(zhi)成本(ben)和提高產品競爭力(li)都至關重要。