随着 AMD Spartan UltraScale+ 系列现已投入量产，解锁其功能集的最快途径便是采用最新 AMD Vivado 工具版本（ 2025.1 或更高版本）和全新操作指南资源。该集成型设计套件能通过一键式时序收敛，将设计从 RTL 阶段推进到硬件阶段，从而帮助缩短迭代周期。让我们来看看该设计套件提供的功能特性。
统一流程，减少迭代次数
Vivado 工具流程将仿真、综合、实现、时序分析和调试整合到单个工具链中——并集成了流程的每个阶段：
通过多种途径的设计输入：RTL 导入、通过 IP Integrator 进行基于块的设计，或使用 AMD Vitis 统一软件平台导入使用 C/C++ 或 MathWorks® 开发的 IP。
仿真：使用 XSIM 在 RTL、综合后和布局布线后进行功能验证，以及硬件协同仿真。
综合与布局布线：内置的免许可综合功能与布局布线协同工作，助力实现 QoR 目标，包括引导流程和机器学习驱动算法，以快速满足时序收敛要求。
调试：使用 ChipScope 以系统内硬件速度采集和分析信号——直接在 Vivado 工具环境进行。
典型的设计循环可从 RTL 或基于 IP 的输入开始，通常使用 Vivado 工具中的 HDL 模板来创建计数器、状态机和其他常见结构，然后通过仿真进行验证。在实现之前，约束向导和 I/O 规划查看器可帮助确认时钟、I/O 布局和约束分组。设计检查点支持在任何阶段暂停和恢复综合或布局布线。随着 PCB 设计的演进，后期更改（例如 I/O 交换或引脚重新分配）可以通过增量编译高效处理。
快速迭代对于小型 FPGA 设计至关重要，每天进行多次迭代是常态，因此集成型流程避免了管理来自不同工具的中间文件的需求。面向 Spartan UltraScale+ 的 Vivado 设计套件教程视频演示了如何在一个项目中构建、仿真和实现完整的设计。
一键式时序收敛
要在一键式流程中满足时序要求而无需手动调整 RTL，这是 FPGA 设计人员面临的一个常见挑战。为了满足 FMAX（最大工作频率）目标而进行多次设计变更，一直是导致项目延误的常见原因。猜测哪些布局布线方案可能会改善 FMAX，然后等待数小时才能看到结果，并期盼获得更好的结果，这些过程可能会陷入“无休止”的循环。
Vivado 设计套件经过多个版本的调优，以满足最复杂 FPGA 和自适应 SoC 的 FMAX 目标。Vivado 设计套件 2025.1 版本和 Spartan UltraScale+ SU35P FPGA 结合使用时采用一键式流程，可在至高 250 MHz 的频率下实现平均 92% 的通过率1，无需任何设计变动，从而消除了为满足时序要求而反复试验的周期。设计人员可以依赖基于约束的流程、自动管道化和预优化的布局布线策略，无需深厚的工具专业知识或手动调优。
广泛、优化的 IP 产品组合助力快速开发
IP 复用是加速设计的关键，Vivado IP 编目提供了显著的领先优势——近 400 个预验证的软核，使您能够快速构建基础架构并专注于IP 差异化。Spartan UltraScale+ 高密度器件中新的硬块（包括 LPDDR4x/5 内存控制器和 PCIe® Gen4 ）可助力进一步加速设计收敛，提供交钥匙性能。通过消除对可编程逻辑的需求，高端器件中的硬 IP 预计可将整体能效提升至多 60%2。
在 Vivado IP 目录中，您可以探索和实例化各种 IP——从基础组件到水平子系统（如 DSP、接口和内存控制器），一直到针对工业、汽车、视觉和其他市场的应用量身定制的垂直 IP。
利用 Vivado IP Integrator 这一通过 AXI 互连自动化简化组装的图形界面，能将硬 IP、软 IP 和自定义 RTL 相结合。
准备开始了吗
Spartan UltraScale+ 器件现已投入量产，AMD Vivado 设计套件的完全支持现已开放免费下载。无论您是 Vivado 工具新手、Spartan UltraScale+ 系列新手，还是两者兼而有之，专用资源页面都包含教程、视频、参考设计和文档，助您快速上手。
1. 基于 AMD 在 2025 年 7 月进行的最差负时序裕量测试，针对 AMD Vivado 设计套件 2025.1 版和 Spartan UltraScale+ SU35P FPGA，分别在 -1（最慢）速度等级（150MHz -250Mhz）下对 46 个设计，以及在 -2（最快）速度等级（200MHz – 250Mhz）下对 41 个设计进行了测试。结果因器件、设计、配置和其他因素而有所不同。 (VIV-018)
2. 预测基于 AMD 在 2024 年 1 月进行的内部分析，使用基于 AMD Artix UltraScale+ AU7P FPGA 逻辑规模计数的总功耗计算（静态功耗加动态功耗），借助 Xilinx 功耗估算器 (XPE) 工具 2023.1.2 版本，估算 AMD Spartan UltraScale+ SU200P FPGA 与 AMD Artix 7 7A200T FPGA 的总功耗对比。总功耗接口结果可能会在最终产品发布后，因配置、设计、使用和其他因素而有所不同。(SUS-006)
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