FPGA器件级的设计决策

项目组或设计团队成员的设计经历及偏好是促使其选择或放弃特定厂商及其工具集的两个因素，这也很可能对最终FPGA器件厂商的选择产生重要影响。如果早先内部团队成员（或其他新加入到这个团队的成员）使用这个厂商的器件及其工具集很好的实现了一些项目，那么这样的选择实际上非常正确。

选择FPGA器件厂商、器件系列、工具集等，很大程度上还是要考虑设计团队成员的设计经历和偏好。话说“就熟不就生”，因为这在很大程度上会决定了设计复杂性高低和项目进度周期的快慢。当然了，其它因素诸如成本、资源、功耗、可移植、可升级等等也是需要考量的。总而言之，这也是一个需要综合考虑的权衡决策。

FPGA器件的价格并不会随着上市时间的增长而不断下降。拥有更大体积的老型号产品会逐渐趋于稳定状态，但价格上相比新系列会下降得更慢，甚至会有上涨的可能。

关于FPGA器件的价格，以笔者多年和代理商、现货商打交道的经验，简单归纳为以下几点见解。

● 从价格趋势看，FPGA器件价格基本是与其资源高低成正比的。但是，每一个特定器件型号的当前市场销量对价格也会有较大的影响。尤其是现货市场，几乎是以销量定价格，在疫情这几年的芯片乱世中，价格倒挂更是家常便饭。

● 不同系列的FPGA器件，制程工艺更先进的系列，其整体的资源性价比通常要高一些。但是，在先进制程的新系列刚刚推出的时候，由于市场销量刚刚起步，其分摊成本还未消化，其资源性价比可能没有什么优势，甚至不如成熟的系列。

● 当某个新系列器件的市场供给量逐步超过老系列器件时，唯利是图的FPGA厂商们通常会从整体的成本和收益出发，迫使用户放弃或升级老系列器件。FPGA器件的生命周期比较长，FPGA器件厂商不会随便做出EOL决定，但是其迫使旧系列器件用户升级的办法也很简单——涨价！所以，在这个当儿，旧系列器件就没啥性价比而言了。

● 关于FPGA器件的选型，记住一定要和代理商多沟通，尽量选择目前使用广泛、销量较大的型号，这类器件不仅性价比高，而且供货周期也更有保障。

在器件选型时，尽量避免选择任何系列的器件中规模最大或者最小的型号。因为一旦选择了一个系列器件中规模最大或最小的型号，将来在考虑产品的功能升级或成本消减等事项时，很可能因此大受限制。如果选择一款在整个系列器件中处于中等规模的型号，那么在工程设计过程中一旦发觉早期低估了工程规模，则很容易就能够将整个设计从当前规模的器件移植到同系列规模更大的器件；同样的，如果发觉早期对资源的评估过于保守，当前器件对实际设计来说绰绰有余，若是必要，也很容易就可以将当前设计移植到同系列规模更小的器件中。

尽量避免选择任何系列的器件中规模最大或者最小的型号，其原因在原文已有详细的说明。关于器件资源的选择，对于一些成熟的功能，设计者应该尝试不断的用更优化的设计和代码降低资源的使用。有时，选择资源余量过大的器件，反而不容易让设计者警觉，对资源的使用往往不容易做更多的设计考虑，无形中浪费了很多非必须的资源，这就如同今天不断增长的CPU性能被很多拙劣的软件工程师的拙劣设计吞噬了一样。与此相反，反而是略显捉襟见肘的资源余量，更容易推动设计者设计出“物尽其用”的最优化电路。

到底预留多少资源余量最合适？笔者认为，在开发早期，工程还未实现或者设计者并没有十足把握的时候，应该预留足够的余量；而在开发后期，设计逐步定型完善后，除了必须的升级余量考虑外，不应该再预留太多的余量，反而应该适当的收一收。为了达到不同设计资源器件的“收放自如”，选择一款可上可下的器件封装型号是一个非常明智的选择。