FPGA设计的“三个代表”：Ultrafastdesign methodology
曾几何时，使用xilinx器件的工程师都开始接触了ultrafastdesign methodology 这个新名词。这个名词简称为ufdm，可以说是xilinx总结的关于fpga设计方方面面的一种设计方法学。它其中的很多内容可能在于v6、v5那一代就提到过。比如xilinx器件关于复位信号的使用原则这一点，很早就提出了。ufdm有点类似我们都学习的“三个代表”这些，把fpga设计的精髓、注意事项整理在一起，还有针对于软硬件设计的checklist，更加全面的帮助工程师减少debug的时间。
ufdm建议正确的hdl coding风格来满足目标器件，讨论时序约束和时序收敛。正确的io约束，io管脚分配和布局，物理约束，并提供了满足时序收敛的技巧和让fpga工作快速稳定的方法。
在通信，医疗，航空和消费电子领域，fpga的设计变得越来越复杂，不断增加器件的容量、设计的性能。在time to market的要求下，很多项目的设计周期都很短暂，如何在有限时间内，正确的实现设计需求是产品量产的关键。
vivado中ufdm是所有使用xilinx器件的工程师的最佳经验的集合，覆盖了包括单板设计、ip创建、设计实现，时序技巧，硬件debug等内容。使用ufdm会指引工程师成功完成项目预期。
xilinx建议设计者使用ufdm首先阅读ug949，这个文档包含很多pcb设计的细节，fpga功耗评估检查，drc检查的规则。遵循文档的内容，可以避免因不合理的布局引起的timing收敛问题，节省debug时间。
图1.greaterimpact on qor
图1是一张fpga设计流程图，每个fpga设计项目基本上都是器件选型、io分配和pcb布局、rtl实现、综合布局布线和时序收敛、配置下载和调试几个阶段。在设计初期，当我们使用vivado做fpga设计时，我们有很多选择，这些选择都能够直接影响到整个设计的性能。比如，我们可以选择基于c语言来完成设计，也可以通过hdl语言来描述设计，这都会极大地影响整个设计的质量。在整个设计流程，利用vivado ufdm工具不断产生时序报告和结果，不断修正xdc和源文件的代码，这样就会节省后面布局布线很多时间。
设计流程的后面几个阶段，对整个设计的性能影响都比较有限了，从100x 到1.1x。
另外ufdm也提到了coding需要和硬件结构相匹配的，很多设计代码仅考虑实现而不考虑fpga的设计底层，这样在timing上也很难收敛，尽量多使用bram、dsp slice等fpga特有的资源。
希望ufdm能够对设计有所帮助，成为你设计的小助手！
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