做FPGA，為啥加班這么多？

很多年前我經(jīng)常在想：做FPGA設計，為啥加班這么多，不停地調(diào)bug和維護bug，心力交瘁。直到做了IC設計，我才徹底懂了：看完FPGA設計和IC設計上的差別，你也會懂。

1.? ? 設計上的差別（設計前有無最終硬件）

FPGA設計和IC設計雖然都屬于硬件設計，但他們設計卻有很大的差別。FPGA是可編程門邏輯陣列，那FPGA設計就是用軟件去編程FPGA芯片內(nèi)部的邏輯來實現(xiàn)不同的應用開發(fā)，而IC是集成電路（芯片），IC設計就是造一個芯片，故本質(zhì)的區(qū)別是：

FPGA設計是FPGA芯片上的應用程序開發(fā)，即在最終硬件（FPGA芯片）上開發(fā)；

IC設計是造一個芯片，即還沒有最終硬件（被設計的芯片）。

2.? ? 驗證上的差別（能否用最終硬件來驗證）

上面設計上的差別已經(jīng)提到，F(xiàn)PGA設計前已有最終硬件（FPGA芯片），因此驗證：

可以直接用FPGA來驗證，即下載到FPGA芯片，跑一跑，看一看，再改一改，下載，再跑一跑，再改一改......

在FPGA產(chǎn)品上通過客戶使用來驗證，客戶發(fā)現(xiàn)bug，我們定位解決bug，客戶再發(fā)現(xiàn)了bug，我們再定位解決bug......

因為有最終硬件（FPGA芯片）可以驗證，所以我們一般只需這幾次跑通，不充分。

而IC設計前還沒有最終硬件（被設計的芯片），如果驗證不到位，就會導致一次流片的失敗，而一次流片就是數(shù)億的損失，因此驗證需要：

使用驗證方法學UVM來盡可能充分驗證各個模塊的功能，前仿真、后仿真；

使用FPGA、硬件模擬加速器等，盡可能接近最終芯片來驗證各個功能；

因為沒有最終的硬件（被設計的芯片）可以來驗證，所以我們驗證的會非常充分。

3.? ??規(guī)范流程上的差別（需不需要規(guī)范流程）

上面驗證上的差別，可以看出FPGA設計時，可以在最終硬件（FPGA芯片）上多次試錯，甚至到客戶那里還能再多次試錯，因此規(guī)范流程上：

不規(guī)范也可以：多試幾次又不是不行，問題又不是不能被解決，花20%設計，花80%調(diào)bug，還需要加班來維護，又不是不行，多加班能解決的都不是問題，為什么解決也不那么重要，只要最終硬件（FPGA芯片）上跑的沒問題就OK；

規(guī)范更好：代碼寫的規(guī)范，有詳細的設計文檔，關(guān)注EDA工具綜合布局布線的報告等，上板前做一些仿真，這樣讓你花80%設計，花20%調(diào)bug，少加班，就能夠不斷的升級迭代設計，少bug不怎么需要維護，有bug也能快速解決。

但是，IC設計時，沒有最終硬件（FPGA芯片）可以多次試錯，就一定要嚴格規(guī)范設計的流程，盡可能去模擬最終硬件驗證，保證流片回來的芯片不出問題，因此規(guī)范流程上：

要嚴格規(guī)范，充分驗證，出現(xiàn)bug需要定位到設計根源上并解決，解決后還需要再遍歷驗證一遍。

所以，做FPGA，為啥加這么多班？我覺得就是因為不夠重視規(guī)范和驗證，至于FPGA設計重視規(guī)范和驗證，又是怎么理解和落地了？