哈喽，大家好，我是陈豪，作为FPGA工程师，有幸参加国产FPGA厂商紫光同创协同ALINX(上海芯驿电子）推出的PGL22G开发平台试用，真的是非常开心。近年来，国产FPGA开发的进度一直不怎么理想，虽然大家都在说国产FPGA，但是实际能使用到的国产FPGA真的是少之甚少，直到进一两年才慢慢多了来，这次能看到紫光这么大规模的推广以及和ALINX共同推出开发板来方便各位FPGA工程师对紫光同创的FPGA进行评估，真的是看到了国产FPGA的希望了。废话不多说，直接进入正题，本次试用的是由国产FPGA厂商紫光同创协同ALINX(上海芯驿电子）推出的PGL22G开发平台。
先来展示一下到货的开发板：
分为2个盒子，一个装开发板，一个装配件。
整体包含：
1、开发板一块；
2、USB下载器一套；
3、Mini USB线一根；
4、5V电源一个；
5、透明保护板一套；
6、合格证、保修卡各一张。
整套的PGL22G开发平台使用的是子母板的方式，一块核心卡配套一块底板使用，方便客户二次开发。
核心卡由 PGL22G+1 片 256MB DDR3+128Mb QSPI FLASH 组成，另外板上有一个高精度的 50Mhz 晶振，为FPGA系统提供稳定的时钟输入。
底板主要包含：
1、一路 10/100M/1000M 以太网 RJ-45 接口
2、一路 HDMI 视频输出接口
3、一路 USB2.0 通信接口
4、一路 USB Uart 通信接口
5、SD 卡接口
6、RTC 实时时钟
7、EEPROM
8、一个 40 针扩展口
9、一个摄像头接口
10、JTAG 调试口
11、4 个独立按键
12、4 个用户 LED 灯
配合ALINX的其他模块，还有更强大的在资源。
作为一个有近5年工作经验的FPGA开发工程，最常用的芯片还是Inter公司和Xilinx公司的FPGA，因为降本需求的原因，也试用过Littice的芯片和国产其他厂商的一些FPGA，例如：高云、易灵斯、安陆、智多晶、京微齐力（排名不分先后）。具体的使用感受就不一一细说了，整体而言，在价格方面，相同的片内逻辑资源下，国产的FPGA在价格方面具有极其强大的优势，但相对于国际品牌的FPGA来讲，IP核的资源还是相对较少的，而对与嵌入ARM的FPGA来讲，国产的FPGA厂商还有更长的路要走，想要找一款高性能的ARM+FPGA还是相当困难的。当然这些问题还是需要一定的时间来进行相关技术积累的，在资源够用，IP不是问题的情况下，价格优势还是很香的。当然也希望国产厂商和大家共同努力，拉近与国际品牌间差距，争取越做越好，越做越强。
除去价格方面的考虑，我个人对于纯逻辑的FPGA本身的选型及评价主要分为以下几个方面：
1、逻辑资源情况（根据项目本身需求）；
2、IP核支持程度（根据项目本身需求）；
3、工程综合后对资源的占用情况；
4、器件稳定性；
5、软件易用性。
6、厂商支持度。
PGL22G的开发环境是由紫光同创提供的IDE: PDS,因为周六的原因，在网站申请的LICENSE还没有下来，因此和软件相关的使用情况留待后续文章再进行分析，本次先对PGL22G的情况进行一些介绍吧。
从紫光同创的官网上可以了解到，紫光同创的Logos系列的FPGA采用40nm CMOS工艺和全新LUT5结构，集成RAM、DSP、ADC、Serdes、DDR3等丰富的片上资源和IO接口，具备低功耗、低成本和丰富的功能。
其特性从以下图片就可以看出来
相比于INTER常用的LUT4结构和Xilinx常用的LUT5结构来讲，Logos系列的FPGA采用LUT5结构，在专利上避免了冲突，不会受制于人，还是很有优势的。ADC的硬核更是纯逻辑FPGA中的一大亮点，避免了长期以来FPGA做ADC需要外挂ADC芯片的局面。MIPI接口也是极大的方便了FPGA开发人员和硬件设计人员的后期开发工作量，不得不说，紫光同创在做这一款FPGA芯片的时候是真的用了心的。
常用的片上资源大家可以参考紫光同创官方给出的这一幅图片：
在封装方面也是使用常用的一些FPGA封装规格，便于客户使用。
从数据手册摘录一些芯片的主要性能参数，如下：
Ø 低成本、低功耗
· 高效的逻辑资源配比
· 低功耗、成熟的 40nm CMOS 工艺
· 低至 1.1V 的内核电压
Ø 支持多种标准的IO
· 多达364 个用户IO，支持1.2V 到3.3V IO 标准
· 支持 HSTL、SSTL 存储接口标准
· 支持 MIPI D-PHY 接口标准
· 支持 LVDS、PPDS、 RSDS、SLVS、TMDS（应用于 HDMI、DVI 接口） 等差分标准
· 可编程的 IO BUFFER，高性能的 IO LOGIC
Ø 灵活的可编程逻辑模块CLM
· LUT5 逻辑结构
· 每个 CLM 包含 4 个多功能 LUT5、6个寄存器
· 支持快速算术进位逻辑
· 支持分布式 RAM 模式
· 支持级联链
Ø 支持多种读写模式的DRM
· 单个 DRM 提供 18Kb 存储空间，可配置为 2 个独立的 9Kb 存储块
· 支持多种工作模式，包括单口（SP） RAM、双口（DP）RAM、简单双口（SDP）RAM、ROM 以及 FIFO 模式
· 双口 RAM 和简单双口 RAM 支持双端口混合数据位宽
· 支持 Normal-Write，Transparent-Write
以及 Read-before-Write 三种写模式
· 支持 Byte-Write 功能
· 可选的数据地址锁存、输出寄存器
Ø 高效的算术处理单元APM
· 每个 APM 支持 1 个 18*18 运算或 2个 9*9 运算
· 支持输入、输出寄存器
· 支持 48bit 累加器
· 支持“Signed”以及“Unsigned”数据运算
Ø 集成存储控制器硬核HMEMC
· 支持 DDR2、DDR3、LPDDR
· 单个 HMEMC 支持 x8、x16 数据位宽
· 支持标准的 AXI4 总线协议
· 支 持 DDR3 write leveling 和 DQS gate training
· DDR3 最高速率达 1066Mbps
Ø 集成ADC硬核
· 12bit 分辨率、1MSPS 采样率
· 多达 12 个输入 Channel
· 集成温度传感器，精度达±4℃
Ø 高性能的高速串行收发器HSST
· 支 持 Data Rate 速 率 ：400Mbps-6.375Gbps
· 可灵活配置的 PCS， 可支持 PCIe GEN1/GEN2, 千兆以太网、XAUI, Gige, CPRI, SRIO 等协议
· 支持 3G SDI
Ø 集成PCIe GEN2核
· 支持 PCIe Gen2 x1/x2/x4
Ø 丰富的时钟资源
· 支持 3 类时钟网络，可灵活配置
· 基于区域的 GLOBAL CLK 网络，每个区域支持 12 个 GLOBAL CLK
· 每个区域有 4 个 REGIONAL CLK， 支持垂直级联
· 高速 IO CLK，支持 IO CLK divider
· 集成多个 PLL，每个 PLL 支持多达 5个时钟输出
Ø 灵活的配置方式
· 支持多种编程模式
· JTAG 模式符合 IEEE 1149 和 IEEE 1532 标准
· Master SPI 可选择最高 8bit 数据位宽，有效提高编程速度
· 支持 BPI x8/x16、Serial slave、Parallel slave 模式
· 支持 AES-256 位流加密，支持 64bit UID 保护
· 支持 SEU 检错纠错
· 支持多版本位流回退功能
· 支持看门狗超时检测
· 支 持 编 程 下 载 工 具 Fabric Configuration
· 支持在线调试工具 Fabric Debugger