第2节 FPGA设计基本原则（1）

面积与速度的折衷

• 面积
  --一个设计消耗FPGA内部逻辑资源的数量。
  --可用消耗的触发器和查找表个数、或等效逻辑门数来衡量。
• 速度：
  --设计在FPGA上稳定运行所能达到的最高频率。
  --由设计的时序状态决定。
  --与很多时序特征量密切相关。
• 面积和速度：
  --是设计质量评价的重要指标，贯穿FPGA设计的始终。
  --与产品的质量和成本密切相关。
  --面积和速度的平衡与互换。
• 功耗
• 面积与速度的平衡：
  --满足设计时序和工作频率要求的前提下，占用最小的芯片面积；
  --在所规定的面积下，使设计的时序余量最大，能够在更高的频率上稳定运行。
  --速度优先：“满足时序和频率要求”更重要一些。
• 面积与速度的互换：
  --速度换面积；
  --面积换速度。
• 可以通过并行处理来提高处理能力，而并行的硬件将消耗更多的FPGA内部资源；
• 可以通过模块复用来降低硬件资源的消耗，带来的结果就是系统运行速度的降低。
• 在具体设计中，应该根据系统性能指标的要求，在资源消耗和处理能力之间取得合理的折衷，在保证系统功能和性能的同时降低资源消耗，从而降低功耗和成本。
  

例：速度余量换取面积的节省

• 流水线处理
• 模块复用

例：速度余量换取面积的节省

            占用了更多的芯片面积，实现高速处理。 

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