在有限的时间内打造高质量的FPGA项目

在一个研发项目进行的过程中，需求可能会变化，进度要求可能会改变，成本可能会溢出。每个项目都存在许多技术和运营挑战，但没有什么比FPGA硬件开发更危及项目或给工程师带来更大的压力。将一种电子产品推向市场会面临多种困难。当被要求引出多个IO，加上与FPGA设计相关的闪电般的信号速度，公司面临着超出项目进度的风险，这可能会严重影响产品的上市时间。

设计循环——包括原理图、布局、制作和验证——很少一次成功，因为在实现完整的功能性的解决方案之前通常需要多次迭代。因为每次迭代可能需要数周的时间，并需要生产新的电路板，成本可能从几千元到几万元不等，所以产品上市或交付给客户的进度时常无法按计划进行。因此，考虑到工程师面临的加速设计和产品开发的压力，以及产品面临的激烈的市场竞争，以下问题自然而然地被提出：

1.研发团队是否有足够的时间自行设计FPGA整板？

2.如果设计没有按计划进行，出现质量问题，项目时间被延长、超过预算怎么办？

3.企业如何构思FPGA设计和开发功能原型，以便更快地交付给客户，从而缩短上市时间？

本文重点讨论工程师如何在限制质量问题的同时加速FPGA设计，从而缩短产品上市时间。这样，他们可以为客户提供更好的交付时间，从而在竞争中获得优势。

FPGA设计的两种方案

在做带有FPGA的硬件设计时，工程师通常会考虑两种常见的方案——设计自己的FPGA板或从第三方供应商购买现成的FPGA板。

设计FPGA板需要非常小心，以保持芯片电信号的完整性和可靠性。因此，即使公司雇佣了最好的工程师，部署了重要的资源，应用了经过验证的流程和工作流，并使用了推荐的工具，仍然需要大量的时间和（经常）多次迭代来改进布局布线并获得更好的信号。

根据系统的复杂度和迭代的次数，得到一个通过验证的设计所需的时间可能需要6到24个月，这可能会严重影响产品上市的时间。因此，每一个新的设计都涉及到质量问题和超出项目进度的风险。尽管如此，设计自己的FPGA板给了公司在零部件、接口和机械设计的选择上的灵活性。设计自己的FPGA板并自行生产组装的单位成本低于从供应商购买的现成的FPGA板，如果选择后者，设计团队可以依赖供应商的技术支持、故障排除和长期可用性。

即便面临更大的设计风险，为什么有些工程师倾向于设计自己的FPGA板而不是从供应商购买现成的FPGA板呢？主要原因是在市场上无法找到一个完全符合自己需求的成品。

第三种方案

在设计自己的FPGA板和购买现成的FPGA板之间，可以考虑FPGA核心板（SoM，系统级模块），它具有成熟的、经过验证的硬件设计和所有主要组件——包括FPGA、Flash、DRAM等。核心板可以让用户更容易、更快速和更便宜地开发。从某个角度来看，核心板是敏捷的解决方案，极大地简化了原本复杂的设计。

为什么越来越多的用户选择FPGA核心板？

因为基于FPGA核心板设计底板比设计FPGA整板简单，所以开发时间被显著缩短、延期交付和超出预算的风险被最小化。此外，FPGA核心板都经过验证，可现货供应和大量生产，降低了质量方面的风险。

核心板这种解决方案可以使用户在几周而不是几个月的时间内将复杂的新产品从原理图转化为原型，从而节省了宝贵的开发时间，可以将这些时间投入到增强设计特性和功能性上。

此外，在使用核心板时，工程师变得更加敏捷，因为他们能够灵活地响应和适应变化并反馈，并能够在控制风险的同时利用优势。

因为工程师仍然需要设计一个与核心板搭配使用的底板，所以他们能够选择和控制他们想要的接口、零部件、机械设计、封装。

简而言之，核心板兼具自行设计FPGA板和使用第三方成品的优势。