清华大学孟宪元:FPGA技术发展,促使了我们的进步 - 全文

 

　　这是孟教授在赛灵思北京乔迁暨研发中心成立典礼上的讲话

　　我就借这个机会介绍我跟这个赛灵思公司接触将近20年了的一些情况。我大概是在上个世纪九十年代初，到香港去做EDA培训的时候，了解到赛灵思有一款FPGA。当时我通过查电话本，找到贵公司，而且拿到了第一片FPGA回来。那个时候因为承担包括863项目要做芯片对我们来说都非常难。一个是投资受不了，一个是头一次见面，不见得拿回来就是成功的。

　　

 

　　在1994年9月1号，在清华大学成立了中国大陆第一个培训中心。

　　

 

　　

我们清华大学系馆门口牌子最后一共挂到26块，那么赛灵思是第五块，所以还是比较早地进入了中国。当时由我和杨飞将这个培训中心办起来的。大约在96年，我们举办了国内第一届Xilinx University Workshop (赛灵思高校专题研讨会) , 由赛灵思派人来介绍了其最新技术。后来培训中心进行了扩充，成立了三个部。这个是当时赛灵思提供给我们的96年的FPGA4028E的照片，这个当时已经是05微米的工艺，可以做到530万的晶体管。所以搞FPGA的还是应该对硬件结构有所了解，这样才可能把这个系统事情做好。那么从我们培训中心成立以来一直到现在我这里列出来了，基本上这个板子上都有的软件我都有。我也把这个赛灵思所有的杂志尽量搜罗来了，通过这个这些杂志告诉我们，我们怎么样来推进FPGA的发展。

　　

 

　　

 

　　

 

　　举个例子来说，在这个2002年一个研究生设计的电子钟，是他在研究生课程里的一个作业。他利用软件包，奠定了很多画圆画实践的这样一个盘数，最后设计了一个用指针来实践的，就是指针式的一个电子钟，这是非常具体的实践来走，这就跟一般用数字来走的是不一样的，这是花了一些脑筋的。下一个是2006年一个研究生，他当时就利用FPGA来进行系统的建模仿真，最后在这个基础上，完成了设计。

　　

 

　　

大概到了2007年的时候，我们的研究生跟传播系统工程部共同完成的这个综合建桥系统的研究，就是把船上各种电子设备的信息包括机械设备的信息都汇总到建桥上来，最终实现舰长一个人就可以把整个船操纵起来。当我们负责在这里把雷达图象跟他计算机上的电子海图能够结合起来，用的就是赛灵思的芯片，能够做到雷达图象跟电子海图的时时动态的组合，这个图上绿颜色的就是实际的雷达图象，那么对于这个船来说最重要就是雷达本身还是运动的，因为一般的雷达是固定的，而使用FPGA使得我们能够快速来完成时时和动态的数据。

　　

 

　　大概在2009年，我们也组织了一些研究生和本科生完成了一个广播信号调试度的测量，这个是个例题声的广播的新的测量，这里是FPGA的仿真，最后我们可以给他用这个硬件实现和测试出来，这里要完成滤波。这个就是实际测量的结果，实际立体声信号经过我们的处理以后我们可以把谱距能够验算出来来完成设计。刚才是立体声的调频，还有一个小组信号可能相对比较简单，但是我们是用这些电话跟频谱的信号来计算他的衡量，来完成各种调频和调试的测量，这跟以前的测量方面是不一样的。而且我们可以把这些测量的机构一方面计算通过传下去，另外还可以把这个图形显示频谱的结果测量出来。

　　所以我举这几个例子来说明由于FPGA技术的不断发展，促使了我们在技术上不断的进步，以便完成各种各样的教学任务和科研任务。

　　那么今后我们有什么考虑呢?一个就说为了培养学生的基本技能，以及学时安排上的矛盾，我们计划启动“试验版随身携带”这样一个活动。就是说因为现在东西越多越小，价格也相对便宜，我们希望每个学生都有一个能够随身带FPGA，在宿舍去做一些开发。他们现在宿舍环境都很好，底下工作环境，上面是住宿一个书桌台四个人，如果给他带回去以后就可以发挥学习的积极性和创造性，做很深度的研究和开发。我在这里也有个建议，就是不一定每个学生都带一块板子，可以一个宿舍共享一些班子。这样能够提供不同平台，使一些好学生能够在一个更好的平台做一个更开放的研究。

　　另外，前我们还在筹划FPGA应用工程师的资格证书。我们希望这个证书发给学生之后，能够使接收的企业或单位感觉你确实是由用的。现在很多大学本科生找不到工作，就是因为他们缺少经验，我们希望通过我们的工作使得他能够真正地举杯这样的能力。我们也希望做这种考试的学生也能够拿到板子，能够好好的做设计，所以对企业来说，这种开发板将来还是很有市场的。