原创 FPGA等效门计算

FPGA 等效门数的计算方法FPGA 等效门数的计算方法有两种：
1. 把FPGA 基本单元（如LUT+FF,ESB/BRAM）和实现相同功能的标准门阵列比较, 门阵列中包含的门数即为该FPGA 基本单元的等效门数,然后乘以基本单元的数目就可以得到FPGA 门数估计值;
2. 分别用FPGA 和标准门阵列实现相同的功能,从中统计出FPGA 的等效门数,这种方法比较多的依赖于经验数据。
对于第一种方法,FPGA 包括LUT/FF/RAM 等资源,分析各种资源等效门数时,总原则是等效原则,就是实现相同的功能,在标准门阵列中需要的门数就是FPGA 该资源等效门数,例如实现一个带寄存器输出的4 输入XOR,在FPGA 中需要用一个LUT 和1 个FF 实现,在标准门阵列中一般要用21 个与非门实现,于是1 个LUT＋1 个FF 等效于21 个门。对ESB（BRAM）,由于用标准门阵列实现1bit 的RAM 时一般需要4 个门,因此ESB/BARM 做RAM 使用时,1bit 等效4 个门,
对Altera FPGA 中一个2048bit 的ESB,等效门数为8K。光*这些数据还不能比较准确地计算出FPGA 的等效门数。因为这只是一种简单情况,实际情况要复杂很多。例如,如果实现的是带寄存器输出地2 输入XOR,FPGA 也要用1 个LUT＋FF,而标准门阵列只需要8 个NAND,于是1 个LUT+1 个FF 只等效于8 个门。同时特定功能的实现,在不同的标准门阵列系列中需要的门数也不一样,因此等效门的计算只能是个大概的数值。也就是说对于某一具体型号FPGA 的门数估计,与FPGA 资源的用途有密切关系。LUT 用于实现2 输入XOR和4 输入XOR 等效门数不一样（分别为1 和13）;FF 不带异步清零、复位、时钟使能和带这些端口的等效门数不同（分别为8 和13）;ESB（BRAM）做RAM 使用时,1bit 等效4 个门,1 个2048bit 的BRAM 等效8K 门,但是做查找表使用时可能只相当于不到200 门。因此估计FPGA 的等效门数需要做更细致的分析