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如何看待FPGA学习？如何获得海量FPGA设计资料？ FPGA（FieldProgrammable Gate Array）芯片基于可编程器件（PAL、GAL）发展而来，是半定制化、可编程的集成电路。相对全球集成电路领域超4，600亿美元的市场规模，FPGA市场规模较小，存在增量释放空间。相较赛灵思、Intel等巨头，中国FPGA研发起步晚，但研发进度逐渐赶上（与全球头部厂商相差3代缩短至接近2代）。本土芯片在产品硬件性能等方面落后于境外高端产品，但短期在LED显示、工业视觉等领域出货量较高。2025年后，边缘计算技术及云计算技术在智慧交通网络、超算中心全面铺开，自动驾驶、数据中心领域FPGA应用市场成长速度将超过通信、消费电子市场。 MCU\ARM\DSP\FPGA项目外包、海量FPGA研发资料获取、技术学习交流请联系伟芯：www8928。 ◆5G通信体系建设提高FPGA芯片需求 通信场景是FPGA芯片在产业链下游应用最广泛的场景（超40%），随5G通信技术发展、硬件设备升级，FPGA面临强劲增量市场需求。 FPGA相对CPU、GPU在功耗及计算速度方面具备优势，通信设备企业将加大FPGA器件在基*天线收发器等核心设备中的应用。 ◆自动驾驶规模化商用提升FPGA量产需求 自动驾驶技术逐步发展，智慧交通市场空间广阔。自动驾驶领域ADAS系统、传感器系统、车内通信系统、娱乐信息系统等板块对FPGA芯片产品产生增量需求，全球头部FPGA厂商（赛灵思、英特尔等）积极布局自动驾驶赛道。 ◆FPGA芯片设计复杂度持续提高 2016年至2018年，全球FPGA研发工作针对高性能、高安全性可编程芯片设计项目比重提高（2018年安全特性模块项目增至52%），FPGA设计复杂度日趋提升，具体可以嵌入式处理器数量增加、异步时钟域数量增加、安全特性（安全保证硬件模块）设计增加为证。 FPGA 的优缺点FPGA 的优点：FPGA 有很多优点，比如并行处理能力强，速度快，由于FPGA 硬件是可编程的特点，在一些ASIC 芯片还没出现的领域或者行业，FPGA具有通过编程快速达到方案预期的好处，也可以在一些不知道去研发专用ASIC电路的领域，或者最佳的成本优势。比如通信、安防、医疗、工业、军事、航天领域，FPGA都是这些行业的明星，而且高端的FPGA 技术几乎被国外技术垄断。另外和PC 以及GPU 相比，FPGA 的综合功耗更低。 FPGA 的缺点：1)、从成本角度，FPGA 不适合一些量非常大的领域使用，量非常大的领域一般有专用的ASIC 芯片供应。所以如果量大，建议读者先去考虑是否有专用的ASIC芯片可以解决方案。 2)、从开发难度来说，FPGA 需要很强的专业背景，以及基础的底层通信协议的编写能力，使用FPGA 没有库函数给你调用的，所以基本上一切的接口都要自己去写，如果一些标准的IP 或者公司自己的IP，也要掌握接口的时序调用。 3) debug 困难，FPGA 的有一套自己的debug 方式，可以通过RTL的仿真，初步验证自己的代码逻辑是否正确， 是否有必要学习FPGA前面分析的内容，已经初步告诉你是否要学习FPGA了。除了以上的分析，还有一定的机缘。如果机缘让你遇到FPGA，请好好把握，FPGA 是非常有趣的事物，需要学习的知识非常多，并且具备很大的挑战。如果对于一个学生，已经掌握了单片机，你可以选择一条往ARM 方向,LINUX 方向的发展路径，也可以选择一条往FPGA 的通信、并行加速发展方向；但是不管如何，都需要你有专业背景，也就是把你专业领域的东西，通过这些先进的技术 可以发挥作用。如果你是一个工程师，如果你们的公司要求你掌握FPGA，你就的去学习FPGA，如果你是工程师，你已经厌倦了ARM 或者LINUX 的枯燥，你更喜欢FPGA的并行处理能力，对FPGA 的并行加速方案非常痴迷， 你可以选择学习FPGA。如果你犹豫不绝，毅力不够坚定，还是不知道自己学习FPGA 的目的，那就不要学习FPGA. 学习FPGA的困难每个领域对于不会的人来说，都是难的，但是对于高手来说都是不难的。所以这个难是相对的，是相对于初学者的。 1)、你所认识的身边学习FPGA的人少，FPGA 的圈子小，所以你要由做独行侠的心里准备。 2)、软件安装和使用超级复杂，一各软件都要20G 以上，这还不算安装一堆软件，别人搞STM32 的安装一个200多M 的MDK就可以了。 3)、学习成本高，学习成本不仅仅包括硬件的投入，低端的硬件，学习的内容有限，打基础没问题，真要去公司露几手，是不行的，FPGA 做的都是一些高尖端的领域，必须由几手绝活才可以催牛。另外就是时间投入，由于很多需要基础学习，比如一个I2C,一个UART通信都要靠自己敲入每行代码，这是多痛苦事情，别人搞STM32的以一条库函数就搞定了，你作为一个初学者，可能一个I2C 或者一个UART 写了1 周，2 周都没写稳定。 4)、大量的接口协议需要学习，比如AXI4 总线，光通信、PCIE 通信、接口协议不是证明你FPGA 技术是否多高的，但是没有接口协议，你的自己写的控制代码，或者算法，无法借用别人已经做好的功能模块。 5)、需要会时序分析，自己每写的一行代码都要精确知道，在某一个时刻发生了什么，别人STM32 库函数调用那要计算花费了多少时间，具体哪一个时刻执行了什么呢?你可能因为一个时序的代码没有精准控制，导致你花费了几天调试才找到问题。 6)、需要会看英文手册，而且会大量的无效信息中提取有用的信息，搞FPGA 由中文的教程那是你的福音，更多时候需要肯英文文档，关键很多时候还没理解透彻 7)、全能通，你需要会C/C++,你需要比STM32 学者更强，需要掌握microblaze SOC 使用，现在出现的ZYNQ以及MPSOC，你还需要会ARM 会LINUX 底层驱动的开发，调试上位机 8)、硬件分析能力，有些硬件工程师设计的硬件有问题，你还要帮忙分析测试硬件问题 9)、初学者写的代码问题很大，FPGA 编译时间很长，你会经常需要加班 10)、有一台非常强大的电脑，配置当下最好的CPU,单核主频越高越好，内存越大越好，所以对于手头紧张的学生来说，还是要节省开销，配个好点电脑的，尽量不要因为硬件的问题浪费宝贵的时间。遥想笔者上学期间的穷苦潦倒，FPGA 真是有点玩不起的 方法与捷径方法与捷径是就是如何花费更少的时间达到最佳的结果。 1)、如果你学习过C 或者其他嵌入式编程的最佳了，有点基础总比没有基础的小白好 2)、FPGA 编程语言选择verilog 好了，虽然VHDL 也是FPGA 的编程语言，你能看懂VHDL 就可以了，因为现在学习verilog编程语言的人多，数据也多，参考资料就多了。 3)、选择一款国内开发板，国内的开发板产业已经相对完善，适合初学者使用，配套的中文教程容易阅读，配套的例子一般也容易上手。但是国内的开发板还存在以下问题： 资料的更新比不上国外的，一些新的技术没有在教程中体现，当你完成基础的学习后，还是最好去学习国外的资料，一些FPGA 最新的技术国内开发板厂家需要一定延迟才会更新，如果你总是满足于开发包板学到的内容，你得技术肯定不是最先进的，肯定也不是领先的。 4)、多加QQ 群，多和别人交流，活跃的气氛有利于带动一些技术大牛和你分享他们的技术经验。 5）、www8928是我常用唯心，十六年的研发经验，积累了丰富的FPGA学习资料>2000G，欢迎技术交流和学习,经过十多年的打磨，有了自己的研发团队，项目经验丰富，也可以承接医疗、视觉工业、数据中心、移动通信、汽车电子领域的项目，提供专业的FPGA技术服务。 6）、团队开发过的案例，有需要的朋友可以加伟芯好友，简要汇总如下：光纤陀螺控制、广角面阵静态红外CCD图像传感器相机控制、线性CCD和面阵CCD紫外/红外相机、高灵敏成像系统、激光终端电控箱控制、雷达信号处理、射频微波信号处理、功率电机以及伺服电机控制、PCIE控制、高速视频音频信号采集处理、CPCI接口雷达音视频信号、双目摄像机目标识别四轴飞行器设备、水下声纳信号分析、多业务光端机、通信基*、高速3D(黑白)相机全分辨率为1280x864可达3500FPS等。 中国FPGA芯片行业综述中国FPGA芯片行业产业链中游分析，中国FPGA芯片行业中游企业拥有较大利润空间，随研发能力积累及应用市场成熟，中**业格局或发生裂变，从发展硬件、器件研发业务转向发展软件、平台搭建业务 FPGA芯片利润空间巨大： 相对CPU、GPU、ASIC等产品，FPGA芯片利润率较高。 中低密度百万门级、千万门级FPGA芯片研发企业利润率接近50%（可参考iPhone毛利率接近50%的水平）。 高密度亿门级FPGA芯片研发企业利润率近70%（可以赛灵思、Intel收购的阿尔特拉为例）。 中国中游企业面临市场潜力释放节点相较赛灵思、Intel等巨头，中国FPGA在研发方面起步晚，但研发进度逐渐赶上（与全球头部厂商相差3代缩短至约2代）。 2017年起，中国FPGA迈入发展关键阶段（从反向设计向正向设计全面过度）。在中美贸易摩擦加剧背景下，完成初期积累的中国FPGA行业中游企业面临较好发展机遇。相对全球集成电路领域超4，600亿美元市场规模，FPGA市场规模较小，存在增量释放空间。 产业格局或发生变化 随FPGA行业中游企业集中度提高，行业格局或发生裂变。中国企业可通过市场策略调整，从硬件研发业务转向软件设计，从器件研发转向平台建设。 FPGA芯片产品可快速切入应用市场，具备不可替代性，现阶段应用场景较为分散。随技术成熟度提升，终端厂商或考虑采用ASIC芯片置换FPGA芯片以降低成本（ASIC量产成本低于FPGA）。
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