ASIC与FPGA哪个前景好?FPGA有必要转ASIC吗?

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ASIC和FPGA选哪个好?

两者的流程有什么区别?

FPGA有必要转ASIC设计吗?

网上经常看到关于ASIC与FPGA......

FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC) 领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。它是当今数字系统设计的主要硬件平台,其主要特点就是完全由用户通过软件进行配置和编程,从而完成某种特定的功能,且可以反复擦写。在修改和升级时,不需额外地改变PCB 电路板,只是在计算机上修改和更新程序,使硬件设计工作成为软件开发工作,缩短了系统设计的周期,提高了实现的灵活性并降低了成本。

ASIC(Application Specific Integrated Circuit),即专用集成电路,是一种为专门目的而设计的集成电路。是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。ASIC的特点是面向特定用户的需求, ASIC分为全定制和半定制。亮点在于专用,量身定制所以执行速度较快。一句话总结就是,市场上买不到的芯片。水果的A系列处理器就是典型的ASIC。

FPGA与ASIC的异同

相同点:本质上都是芯片,FPGA开发严格按照ASIC开发流程,都是集成电路方向。一般来说,一些电子类硬件产品能用FPGA做出来就能用ASIC做出来,基本上两种不同的渠道做出来的东西能够实现相同的功能。

不同点:前者是把做好的网表或者电路代码下载到FPGA中,形成门阵列,产品交付的时候或者用的时候发现问题都可以重新打补丁、更新版本后再正常进行。而ASIC最终要去流片,做成一个芯片,要求更高!设计流程上非常漫长,一般是一年左右一个周期,需要用到多个验证师,因为后期一旦发生问题只能重新去生产,出现的bug比较多或者比较严重,还有可能全部回收,甚至存在赔钱风险。

在ASIC 设计过程中,往往要用到FPGA 进行原型验证。FPGA 验证是进行ASIC 设计的重要环节,其后,还需要引入ASIC 版本源码,插入IO PAD,DFT,功耗估计和进行其它后端流程。完成FPGA 验证可以说就完成了ASIC 整套流程的50~80%。

FPGA和ASIC的设计流程区别

完整的FPGA设计流程包括功能描述、电路设计与输入、功能仿真、综合优化、综合后仿真、实现与布局布线、时序仿真、板级仿真与验证、调试与加载配置。

ASIC的设计流程(数字芯片)包括:功能描述、模块划分、模块编码输入、模块级仿真验证、系统集成和系统仿真验证、综合、STA(静态时序分析)、形式验证。

FPGA又称为“万能芯片”,其内部包含大量的可配置单元(基于LUT的Slice),可配置IP(DSP、CMT、PCIe、Serdes等),可配置存储器。用户可以将自己的设计下载到FPGA芯片中就可以快速实现自己的功能,可以快速搭建Demo系统,设计周期短。

ASIC芯片首先要经过代码设计、综合、后端等复杂的设计流程,再经过几个月的生产加工以及封装测试,才能拿到芯片来搭建系统,复杂的原因是除了功能要正确之外,各种功耗、面积都要达到一个极致,整个设计周期很长。

FPGA有必要转ASIC吗?

虽然FPGA工程师目前行情发展也不错,但是很多人在考虑转ASIC设计工程师。

一方面,国内目前FPGA工程师相对来说比较多,很多人在学校时基本上通过几千块买一块FPGA板就可以自己开发,自己就能创造出一个实训环境;而ASIC设计工程师相对来说非常缺乏,因为学校目前无法搭建出一个成熟的实训环境,无法做IC设计,很多人对这方面的知识也比较匮乏。所以,是去做大多数人都会的东西还是做只有少数人会的东西更有前途,答案可想而知。

另一方面,结合目前实际情况来看,还有比较直观的一点就是ASIC设计比FPGA设计工资要高,天花板也要高很多。

原来做FPGA的人一般对于verilog也会比较熟,转ASIC还是非常有优势的,趁着现在年纪不大,处于学习黄金期,基本只要稍微学一下就会了,转起来也是比较快的。

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