FPGA设计有哪些指标来评估资源消耗？

Markmars

用ISE综合 XST synthesis report 里的 寄存器/加法器/复用器  等 的数量
还是用      XST synthesis report 里Device utilization summary:  Slices /Slice Flip Flops/4 input LUTs 等 的数量

用      Map Report 里 Total equivalent gate count for design   等价逻辑门数可不可以

Vincentvan

<P>以前记录的，贴上来给你做个参考</P><P>PGA等效门数的计算方法有两种，一是把FPGA基本单元（如LUT+FF，ESB/BRAM）和实现相同功能的标准门阵列比较，门阵列中包含的门数即为该FPGA基本单元的等效门数，然后乘以基本单元的数目就可以得到FPGA门数估计值；二是分别用FPGA和标准门阵列实现相同的功能，从中统计出FPGA的等效门数，这种方法比较多的依赖于经验数据。
  对于第一种方法，FPGA包括LUT/FF/RAM等资源，分析各种资源等效门数时，总原则是等效原则，就是实现相同的功能，在标准门阵列中需要的门数就是FPGA该资源等效门数，例如实现一个带寄存器输出的4输入XOR，在FPGA中需要用一个LUT和1个FF实现，在标准门阵列中一般要用21个与非门实现，于是1个LUT＋1个FF等效于21个门。对ESB（BRAM），由于用标准门阵列实 现1bit的RAM时一般需要4个门，因此ESB/BARM 做RAM使用时，1bit等效4个门，对Altera FPGA中一个2048bit的ESB，等效门数为8K。光靠这些数据还不能比较准确地计算出FPGA的等效门数。因为这只是一种简单情况，实际情况要复杂很多。 例如，如果实现的是带寄存器输出地2输入XOR，FPGA也要用1个LUT＋FF，而标准门阵列只需要8个NAND，于是1个LUT+1个FF只等效于8个门。同时特定功能的实现，在不同的标准门阵列系列中需要的门数也不一样，因此等效门的计算只能是个大概的数值。 也就是说对于某一具体型号FPGA的门数估计，与FPGA资源的用途有密切关系。LUT用于实现2输入XOR和4输入XOR等效门数不一样（分别为1和13）；FF不带异步清零、复位、时钟使能和带这些端口的等效门数不同（分别为8和13）；ESB（BRAM）做RAM使用时，1bit等效4个门，1个2048bit的BRAM等效8K门，但是做查找表使用时可能只相当于不到200门。因此估计FPGA的等效门数需要做更细致的分析。 图1显示了EP20K系列的等效门数等参数，下面以EP20K1000E为例详细说明FPGA等效门数的估计方法。
    （1）计算逻辑阵列的等效门数：估算EP20K1000E的门数时，把FPGA特定资源和LCA300K标准逻辑阵列的门数（LSI LCA300K Data Book）比较，可以对FPGA等效门做出估计。FPGA一个LUT＋FF等效门数计算如图2所示 即LUT＋FF等效于8～21个门，上限和下限分别由实现简单函数、复杂函数分别界定。 APEX20K的等效门数也可以根据经验数据获得，把超过100个针对4输入LUT的设计用FPGA实现，同时用LCA300K gate arrays和Design Compiler实现，比较相同的设计FPGA所用的LE数目和LCA300K所用的门数可知，每个LE相当于12个门。EP20K1000E有38400个LE，于是相当于46万门。
    （2）计算ESB的等效门数 RAM中一个bit所需要的门数与RAM的体系结构、工艺、厂商等有关，一般而言，1bit相当于4个门，Altera也采用这个标准，这样可以方便地估计ESB等效门数。 计算ESB等效门数也可以采用和LSI LCA300K比较的方法，即通过与实现相同容量RAM在LCA300K所用的门数相比较，从而得到ESB的每一bit相当于多少门，从而计算出ESB的等效门数，参考图3。 从上表可见，4gates/bit是一个比较合适的估计，于是EP20K1000E的ESB等效门数为160 ESBs X 2,048 bits per ESB X 4 gates per bit = 1,310,720 gates，即约为130万门。 总而言之，对EP20K1000E，LUT+FF等效门数约为46万（经验数值），ESB全用作RAM时等效门数约为130万，所以最大系统门数为170万。
      结论：FPGA等效门数估计方法可以是把FPGA资源基本单元（如LUT+FF，ESB）和实现相同功能的标准门阵列相比得到FPGA基本单元等效的门数，然后乘以单元的个数得到整个FPGA等效门数。也可以是实现很多设计，和用标准门阵列相比，从中统计出等效门数。FPGA的等效门数估计一般分为LUT+FF和ESB（BRAM）两部分，LUT＋FF等效于8～21个门，典型值为12；ESB做RAM使用时，一般相当于4门/bit，此时估计出的门数最多，如果ESB做乘积项/LUT则等效门数大大减小，例如对EP20K1000E，前者为130万，后者为2万
不知道,你们能不能看懂,看懂的在解释一下. </P>[br]<p align=right><font color=red>+1 RD币</font></p>

maxin

<P>每个公司的开发产品和FPGA产品不太一样，</P>
<P>这里谈谈XILINX FPGA的一些资源查看方法，</P>
<P>首先系统总容量由以下部分组成：</P>
<P>slices</P>
<P>LUT</P>
<P>RAM</P>
<P>Global clock</P>
<P>以及专用乘法器</P>
<P>在综合之后，会详细生成一个资源占用表，但是这个其实很不准确，</P>
<P>以我使用的V4 FX系列来说，大概600万门级的逻辑单元，这是以slices来表述的，如果生成报表说你已经占用了大约75％以上，一般情况下，</P>
<P>再进行大规模的逻辑设计已经不太可能，不过可以仔细看一个参数，就是slices的利用率，一片slices利用率如果达到50％，着说明你的设计非常饱满，但XST综合能力比较差，资源利用率不高，因此如果利用率在50％一下，说明你其实还有很强大的空间可以供你操作。我推荐在ISE下采用synplify这个综合工具，开发手段使用HDL类的语言。</P>
<P>这里不详述了，等有机会，将自己工作中的一些心得贴出，供大家参考和批评</P>

<P align=right><FONT color=red>+3 RD币</FONT></P>

[此贴子已经被作者于2006-7-5 18:32:49编辑过]