FPGA厂家和芯片型号众多，在开发过程中，特别是新产品新项目时，都会面临FPGA选型的问题。

如何选择出适合的FPGA型号非常关键，需要评估需求、功能、成本、存储器、高速收发器等各种因素，选出性能与成本平衡的FPGA芯片。

本文主要介绍【FPGA选型】的基本流程和需要考虑的因素，通过阅读本文可以了解：

• FPGA选型的基本流程。

• FPGA选型相关因素的详细介绍。

一、FPGA选型基本流程

1、确定功能需求

FPGA应用和功能需求，是关键性因素。

FPGA通常应用于高速传输、定制化的数字电路功能，如数据流处理、信号处理、图像处理和音视频编解码等。

不同的应用和功能需求对FPGA的规格和性能要求不同。

高速数字信号处理需要FPGA具有高时钟频率和低延迟，而低功耗嵌入式应用需要FPGA具有低功耗和小尺寸等特性。

2、确定FPGA资源

根据FPGA功能，需要大致预估一个资源消耗情况，如果已有FPGA功能模块，可提前算出来大概的消耗。

如果是新产品新功能，这就只能凭大致的经验来判断。

详细的资源有LUT、PLL、BRAM、DSP和GT高速收发器等资源消耗。

3、评估FPGA性能指标

FPGA性能指标，关系到是否可正常运行目标功能和模块。

常见的性能指标有时钟频率、功耗消耗、存储容量、I/O速度等等，特别是这个时钟频率与FPGA运算速度有关，如果功能模块对运行的时钟频率有要求，建议选择与之匹配的速度等级芯片。

4、筛选FPGA厂家与芯片型号

常见的国外FPGA厂家，有AMD（xilinx）、Inter（Altrea）、Lattice等品牌；

常见的国内FPGA厂家，有紫光同创、安路科技、高云半导体、复旦微等品牌。

每个品牌都有不同系列的FPGA芯片产品，价格和功能定位都不一样，根据资源预算来选择即可，各品牌和各系列芯片下一个文章详细介绍。

5、成本分析与技术支持

选型时需要考虑芯片的成本，包括采购成本、开发成本、维护成本等。

不同型号的FPGA芯片的成本差异很大，因此需要将成本因素和其他评估因素结合起来，制定最终的选型方案。

在FPGA开发过程中可能会遇到各种问题，厂家提供的技术支持可以帮助用户解决这些问题和缩短开发周期。因此，在选择FPGA时需要考虑厂家的技术支持质量和服务。

二、FPGA选型主要因素

1、芯片资源

FPGA芯片规格包括逻辑单元、DSP、BRAM、I/O等数量，确定同系列相同规格芯片的型号，后续升级芯片是否可平替。

这些参数将直接影响到FPGA的应用范围和性能指标，因此需要根据实际需求进行定制选择。

这里以xilinx为例：

​如xilinx系列资源如下：

2、特殊功能模块

有些FPGA芯片拥有一些特殊功能模块，例如高速收发器、高速串行通信接口、PCIe接口、VCU硬核编码器等，这些模块可以为特定应用场景下的设计带来更好的性能和灵活性。

3、运算速度

FPGA运算速度也是衡量FPGA芯片性能的重要因素，主要看芯片的速度等级（Speed Grade）。

芯片的速度等级取决于芯片内部的门延时和线延时，这两个因素与晶体管的长度L和容值C有关，但最终取决于芯片的生产工艺。

芯片的速度等级不是专门设计出来的，而是在芯片生产出来后，通过实际测试标定出来的；

速度快的芯片在芯片总产量中的比率很低，所以一般价格也就相应地高。

在选择器件速度等级时，一个基本原则是：在满足应用需求的情况下，优先选用速度等级低的器件。

因为选择合适的低速器件，既能够有效降低成本，又可以保证产品的稳定性和可靠性。

4、功耗消耗

FPGA芯片的功率消耗是一个重要的考虑因素。

低功耗FPGA芯片更适合在移动设备等功率有限的场合中使用，而高性能的应用则通常需要较大的功耗支持，需要更高性能的芯片。

5、成本因素

除了硬件规格和性能之外，成本也是选择FPGA芯片时需要考虑的重要因素。

成本包括芯片采购成本、开发成本、培训成本、维护成本等，都需要综合考虑，确保在合理的成本范围内满足设计需求。

三、总结

本文介绍了FPGA选型基本流程和主要因素。在确定FPGA芯片时，需要考虑功能需求、FPGA资源、性能指标、厂家与芯片型号以及成本分析与技术支持等方面。其中，FPGA芯片规格包括逻辑单元、DSP、BRAM、I/O等数量，同时还需要考虑特殊功能模块、运算速度、功耗消耗和成本因素等。在选择FPGA芯片时，需要根据实际需求进行定制选择，例如适合高速传输、定制数字电路功能的数据流处理、信号处理、图像处理和音视频编解码等场景。同时，厂家提供的技术支持质量和服务也需要考虑。综合以上因素，可以确定最终的选型方案，以满足设计需求并确保在合理的成本范围内。

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