Technologieaustausch

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Platzierung und Routing sind sehr wichtige Schritte im FPGA-Designprozess. Ihr Zweck besteht darin, die umfassende logische Netzliste auf die physischen Ressourcen des FPGA-Chips abzubilden und die entworfenen Funktionen über elektrische Verbindungen zu implementieren. Konkret umfassen Platzierung und Routing folgende Aufgaben:

1. Platzierung:

   • Ressourcenzuteilung: Ordnen Sie logische Komponenten (z. B. Logikgatter, Speicherzellen usw.) gemäß der entworfenen logischen Netzliste physischen Orten auf dem FPGA-Chip zu. Dazu gehört die Auswahl geeigneter On-Chip-Ressourcen zur Implementierung jedes Logikelements.
   • Die Einschränkungen erfüllen: Stellen Sie unter Berücksichtigung zeitlicher Einschränkungen und anderer Designvorgaben sicher, dass das Layout nicht nur angemessen ist, sondern auch den zeitlichen Anforderungen entspricht. Dies kann Abstands- und Platzierungsstrategien zwischen verschiedenen Logikelementen beinhalten.

2. Routenplanung:

   • Logische Verbindung: Die elektrischen Verbindungen zwischen Logikkomponenten (wie Datenpfaden und Steuersignalpfaden) werden durch die programmierbaren Verdrahtungsressourcen innerhalb des FPGA realisiert. Dieser Schritt stellt die korrekte Kommunikation zwischen Logikelementen sicher.
   • Timing-Optimierung: Achten Sie bei der Verkabelung darauf, dass die Timing-Anforderungen der Schaltung eingehalten werden. Dazu gehört die Optimierung der Routing-Pfadlänge, der Verzögerung der Taktsignalübertragung usw.

Warum Layout und Routing?

• Optimierung der Ressourcennutzung:Während des Platzierungs- und Routingprozesses können Designer die Zuweisung und Nutzung von Logikressourcen optimieren, um die Verschwendung von FPGA-Ressourcen zu minimieren und die Designeffizienz und -leistung zu verbessern.
• Timing-Garantie:Durch Platzierung und Routing können Sie sicherstellen, dass das Design die Timing-Einschränkungen der tatsächlichen FPGA-Hardware erfüllen kann, sodass die Logikschaltung entsprechend den Design-Taktanforderungen stabil laufen kann.
• Optimierung des Stromverbrauchs:Durch die Optimierung von Layout und Verkabelung kann der Stromverbrauch gesenkt werden, da ein angemessenes Layout und eine angemessene Kurzschlusslänge den Energieverbrauch des Schaltkreises senken können.
• Signalintegrität:Bei der Verkabelung muss auf die Signalintegrität geachtet werden, um zu verhindern, dass elektrisches Rauschen und Interferenzen die Schaltkreisleistung negativ beeinflussen.

Insgesamt sind Platzierung und Routing wichtige Schritte bei der Zuordnung des Logikdesigns zur tatsächlichen Hardware, was sich direkt auf die endgültige Leistung, Zuverlässigkeit und den Stromverbrauch des FPGA-Designs auswirkt.