使用賽靈思Vivado設計套件的九大理由

　　注：如圖2所示，同類競爭工具的結果的平均變動要比使用Vivado設計套件得到的結果大四倍。另外，值得注意的是同類競爭解決方案在填滿器件時，可用性能下降了一半。與此形成鮮明對比的是，Vivado設計套件在受測的不同設計上得到的結果一致，性能保持穩(wěn)定。最后還需要注意是同類競爭解決方案不能處理Vivado設計套件能夠成功處理的大型系統(tǒng)。同類競爭解決方案很快就不堪重負。

圖2：以復制次數(shù)為標準的性能對比

　　Vivado降低系統(tǒng)功耗

　　Vivado設計套件提供了業(yè)界一流的系統(tǒng)功耗分析與優(yōu)化工具。從架構或器件選擇階段開始，設計人員就可以運用準確且易用性無與倫比的Xilinx Power Estimator(XPE，賽靈思功耗評估器)電子數(shù)據(jù)表來確定系統(tǒng)功耗。設計人員不僅能夠通過XPE的快速 評估(Quick Estimate)和IP向?qū)лp松入門，而且還能夠簡單并排比較多種實現(xiàn)方案，幫助設計團隊微調(diào)設置，以便地為各種場景精確建模。

　　當設計進入編譯階段，Vivado設計套件繼續(xù)提供準確的功耗分析和估算。Vivado設計套件開箱即用，能夠在不給系統(tǒng)設計的時序造成負面影響的情況下自動降低設計的功耗。如果用戶還需要進一步降低功耗，可以使用Vivado設計套件獨有功能，充分利用賽靈思7系列精細粒度時鐘門控技術，進一步降低整個系統(tǒng)設計或部分設計的功耗。

　　這種Vivado設計套件實現(xiàn)的智能時鐘門控優(yōu)化技術能夠平均降低動態(tài)功耗18%，如圖3所示。

　　Vivado設計套件提供了一系列無與倫比功能與特性，可幫助用戶輕松完成對設計的分析工作。用戶可以甄別出功耗最大的模塊，從而明確從哪些模塊切入，高效而明顯降低系統(tǒng)功耗。所有這些功能都內(nèi)置在通用Vivado集成設計環(huán)境(IDE)中，所以設計團隊僅借助一款統(tǒng)一的工具套件，就可一次性最小化系統(tǒng)功耗。

　　系統(tǒng)功耗是設計大多數(shù)產(chǎn)品時應考慮的一個重要因素，Vivado設計套件提供的領先一代設計工具是對賽靈思All Programmable器件的有力補充和完善。

圖3：運用智能時鐘門控優(yōu)化實現(xiàn)的動態(tài)功耗比率(按動態(tài)功耗降幅分類)

　　理由三：Vivado設計套件提供了無與倫比的運行時間和存儲器利用率

　　從設計人員生產(chǎn)力考慮，設計工具應能夠快速運行，最好是快到每天能夠完成多次編譯，這樣設計團隊就能夠迅速得到最終設計。從一開始Vivado設計套件就是為高速運行設計的，比同類競爭的可編程邏輯設計工具的速度明顯要快得多。

　　同樣以之前討論過的OpenCores以太網(wǎng)MAC模塊設計為例。圖4說明，隨著實例數(shù)量的增加，Vivado設計套件的運行時間比競爭對手的軟件快三倍。此外，數(shù)據(jù)還表明，Vivado的運行時間的增減可以預測，即運行時間只單調(diào)地隨設計規(guī)模增減。與此形成鮮明對比的是，同類競爭軟件的運行時間無規(guī)律性。例如94個實例的設計完成的速度比使用84個實例的設計快。

圖4：運行時間比較

　　Vivado內(nèi)存占用更小

　　Vivado設計套件采用先進高效的數(shù)據(jù)模型和結構，內(nèi)存占用極小且明顯低于同類競爭解決方案的內(nèi)存占用。此處仍以OpenCores以太網(wǎng)MAC模塊為例。要成功運行規(guī)模最大的設計(154個實例)，競爭軟件需要占用16GB的RAM，相比之下運行同樣規(guī)模大小的設計，Vivado設計套件占用的內(nèi)存要小三分之二(見圖5)。內(nèi)存占用減少意味著Vivado設計套件擁有明顯的生產(chǎn)力優(yōu)勢，因為設計人員在編譯較大型系統(tǒng)設計時不會耗盡內(nèi)存。

圖5：內(nèi)存占用

　　加快系統(tǒng)集成

　　理由四：使用Vivado高層次綜合生成基于C語言的IP

　　如今的無線、醫(yī)療、軍用和消費類應用均比以往更加尖端，使用的算法也比以往更加復雜。業(yè)界算法開發(fā)的金標準就是采用C、C++和SystemC高級編程語言。過去設計流程中需要經(jīng)過一個緩慢且容易出錯的步驟來將用C、C++或SystemC語言編寫的算法轉(zhuǎn)換為適合于綜合的Verilog或VHDL硬件描述。而現(xiàn)在Vivado設計套件系統(tǒng)版本中提供的Vivado高層次綜合功能可輕松地自動完成這一步驟。