Actel、Altera、Lattice Semiconductor和Xilinx是目前业界最主要的四大FPGA供应商，为了帮助中国的应用开发工程师更深入地了解FPGA的具体设计诀窍，我们特别邀请到了Altera系统应用工程部总监Greg Steinke、Xilinx综合方法经理Frederic Rivoallon、Xilinx高级技术市场工程师Philippe Garrault、Xilinx产品应用工程部高级经理Chris Stinson、Xilinx IP解决方案工程部总监Mike Frasier、Lattice Semiconductor应用工程部总监Bertrand Leigh和软件产品规划经理Mike Kendrick、Actel公司硅产品市场总监Martin Mason和应用高级经理Jonathan Alexander为大家传经授道。

他们将就一系列大家非常关心的关键设计问题发表他们的独到见解，包括：什么是目前FPGA应用工程师面对的最主要设计问题？如何解决？当开始一个新的FPGA设计时，你们会推荐客户采用什么样的流程？对于I/O信号分布的处理，你们有什么建议可以提供给客户？如果你的客户准备移植到另外一个FPGA ASIC和结构化ASIC之间进行抉择？(下)">结构化ASIC或ASIC，你会建议你的客户如何做？    

问：目前FPGA应用工程师面对的最主要设计问题是什么？如何解决？

Actel：当用户通过TAP接口进行JTAG测试或者编程时我们发现了许多问题。与目前最先进应用的逻辑复杂度和速度相比，TAP接口和指令集是非常简单和慢速的。这导致用户想当然地认为TAP接口处的信号完整性没有问题，甚至设计中其他位置的其他信号也适当地进行了端接。虽然数据和时钟速率很慢，但是其边沿速率和其他任何信号一样快，因此必须进行适当的端接匹配。此外，我们发现很多用户在规划减小SSO/SSN问题。

Altera：功耗、性能优化、调试、接口复杂性、信号完整性和系统复杂度是FPGA开发工程师目前面临的最主要设计问题。

1. 功耗：Quartus II软件的PowerPlay功率分析和优化技术与Stratix III可编程功率技术可以帮助用户在设计过程中显著减小功耗。

2. 性能优化：关注点集中在如何实现FMAX，以及系统级性能(如通过PCI Express接口实现足够的吞吐量)。Quartus II软件提供精确时序预报的TimeQuest时序分析器允许用户定制系统需求的时序约束。

3. 调试：传统上，工程师会使用一台逻辑分析仪分析待测器件的引脚。不过，由于今天FPGA的高容量，很多元件可以集成到一个器件中，但逻辑分析仪不能检测到设计内部的信号。SignalTap II逻辑分析仪是一个系统级调试工具，它可在一个系统级可编程芯片(SoPC)上捕获和显示实时的信号行为，从而为设计师提供了观察系统设计中硬件和软件之间交互的功能。

4. 接口复杂性：为了实现更高的性能，系统使用的接口正变得更加复杂(如DDRII SDRAM接口比以前的SRAM接口要复杂)。Altera提供多种IP核，它们可帮助设计师很轻松实现所需的接口。    

5. 信号完整性：Altera提供了多种模型(包括HSPICE和IBIS)以及内置片内端接，这些有助于确保信号正确地从A传输到B。    

6. 系统复杂度：设计者今天面临的挑战是，尽管开发的系统复杂度越来越大，但分配的开发时间不会比先前开发较低复杂度项目的少。Altera提供简化系统通用部分设计开发的IP核、系统验证和板级布局工具，从而允许用户集中全力开发差异化性能。