分享一份FPGA选型策略指南

引言：FPGA作为数字电路三大基石之一，其选型的好坏决定了产品的成本、项目研发效率、产品上市时间、产品生命周期等诸多方面。FPGA选型策略可以分为FPGA厂商选择、FPGA器件家族选择、器件型号选择以及FPGA封装选择。

1.FPGA器件厂商选择

我们在选型时要基于公司现有设计团队或者项目组技术熟练程度或者喜好，比如团队都在用Xilinx或者Intel FPGA，我们就在这两家厂商进行选择；另外一点就是产品需要具有某些特性的FPGA，如航天级别的，此时，Microsemi FPGA就会比较合适。

2.FPGA器件家族选择

图2、Xilinx 7系列芯片家族

FPGA厂商针对不同应用领域都推出针对性产品，FPGA器件家族在规模、成本、I/O电压、性能及应用目标方面差异较大，此时我们需要按照项目需求、技术要求和项目预算方面做出权衡。

3.器件型号选择

图3、K7系列FPGA资源比对

一旦器件家族确定后，就要收集并仔细阅读厂商相关技术资料，与厂商技术支持人员联系，确认所选型号的可用性、评估产品生命周期、确认技术难点等。要尽量选择产品成熟度高的器件，具体选择时要考虑：内部逻辑速度，器件成本、逻辑资源规模、功耗、用户I/O数量、内部PLL数量、嵌入式RAM数量、DSP资源等。

对于项目需求，到底如何选用多大资源的FPGA器件是较为复杂的问题，特别对于新的算法应用，对FPGA逻辑设计人员来说是具有挑战性的。以下提供三种建议：

一是对于已经应用过的FPGA逻辑功能或者模块的场景，比如千兆网接口等，它的资源占用在现有产品中已经应用，那么可以作为新器件选型的参考（注意，不同器件家族会略有差异）；

二是针对某些算法（DDS、FIR等IP）或者接口IP（如PCIe、SRIO等），Xilinx或者Intel FPGA厂商会给出相应资源使用预估，也可以作为参考；

三是如果对于新的算法应用，我们可以将该算法进行模块或者子模块划分，分级至嵌入式RAM、DSP IP核、加法器、PLL等较低一级资源，然后再进行资源评估。

4.FPGA封装选择

图4、FPGA器件封装

选择器件封装时，器件的可移植特性是重要考虑因素，有些FPGA提供不同资源，封装和引脚完全兼容的器件，这方便产品的升级换代。

 

审核编辑：刘清