当在PCB上实现高端FPGA时,设计工程师面临性能优化和系统设计生产率双重挑战。追求最佳性能、实现更小、更便宜和更快系统解决方案。复杂度日益增加系统设计要求高性能FPGA设计与PCB设计并行进行。通过整合FPGA和PCB设计工具以及采用高密度互连等先进制造工艺,这种设计方法可以降低系统成本、优化系统性能并缩短设计周期。 PCB和FPGA一般是在不同设计环境下创建,过去这些设计方案很少相互沟通。然而,随着高性能、高密度FPGA器件日益流行,为满足紧张上市时间表,如今PCB和FPGA设计团队必须并行工作,不断地交换数据和信息以确保整个系统设计获得成功。IC和FPGA技术进步对下游产业产生效应影响到了PCB行业,这些高管脚数和高性能封装推动新PCB生产及设计技术具有诸如嵌入无源器件、数千兆位信号和EMI分析等功能,并对专用高密度和高性能布线提出了需求。基本系统设计方法也在发生变化,对FPGA和PCB设计可以并行进行以降低系统成本、优化系统性能并缩短设计周期。 电子工业背后推动力是对更快、更便宜产品需求以及在竞争厂商之前将产品推向市场。IC技术进步一直以来就是促使功能增加和性能提高主要因素之一,而FPGA技术也一直以非常快速度在发展。与过去FPGA仅仅用作胶合逻辑不同是,现在FPGA已经被用来实现主要系统功能。设计工程师需要并行设计PCB和FPGA时,FPGA设计工程师再也不能像以前那样独立地设计,然后将完成FPGA设计交给PCB设计工程师就可了事。一个有竞争力设计要求FPGA和PCB设计工程师从上至下协作,各自做些折衷以保证最后得到一个最优系统。并行设计好处是它能减少设计周期、优化系统性能并降低制造成本。 并行设计挑战在于FPGA布局和布线工具得到结果需要准确、迅速地映射到原理图和PCB布局中,同时PCB设计任何改变也必须在FPGA上更新。FPGA和PCB方案之间沟通必须用人工方法来实现。对于有几百个管脚小型FPGA,这可能还可以接受,但是,如今很多设计拥有多个高度复杂FPGA,使用这种方法进行信息沟通将非常浪费时间,并容易出错。仅仅是高管脚数FPGAPCB原理图符号创建和更新,就可以凸显这个问题。与小型FPGA符号不同,大型FPGA单个符号在一张原理图放不下。这些符号必须通过功能分组被分成几个符号,并在FPGA设计反复过程中保持不变。
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