隨著 AMD Spartan UltraScale+ 系列現已投入量產，解鎖其功能集的最快途徑便是采用最新 AMD Vivado 工具版本（ 2025.1 或更高版本）和全新操作指南資源。該集成型設計套件能通過一鍵式時序收斂，將設計從 RTL 階段推進到硬件階段，從而幫助縮短迭代周期。讓我們來看看該設計套件提供的功能特性。

統一流程，減少迭代次數

Vivado 工具流程將仿真、綜合、實現、時序分析和調試整合到單個工具鏈中——并集成了流程的每個階段：

通過多種途徑的設計輸入：RTL 導入、通過 IP Integrator 進行基于塊的設計，或使用 AMD Vitis 統一軟件平臺導入使用 C/C++ 或 MathWorks開發的 IP。

仿真：使用XSIM在 RTL、綜合后和布局布線后進行功能驗證，以及硬件協同仿真。

綜合與布局布線：內置的免許可綜合功能與布局布線協同工作，助力實現 QoR 目標，包括引導流程和機器學習驅動算法，以快速滿足時序收斂要求。

調試：使用ChipScope以系統內硬件速度采集和分析信號——直接在 Vivado 工具環境進行。

典型的設計循環可從 RTL 或基于 IP 的輸入開始，通常使用 Vivado 工具中的HDL 模板來創建計數器、狀態機和其他常見結構，然后通過仿真進行驗證。在實現之前，約束向導和I/O 規劃查看器可幫助確認時鐘、I/O 布局和約束分組。設計檢查點支持在任何階段暫停和恢復綜合或布局布線。隨著 PCB 設計的演進，后期更改（例如 I/O 交換或引腳重新分配）可以通過增量編譯高效處理。

快速迭代對于小型 FPGA 設計至關重要，每天進行多次迭代是常態，因此集成型流程避免了管理來自不同工具的中間文件的需求。面向 Spartan UltraScale+ 的 Vivado 設計套件教程視頻演示了如何在一個項目中構建、仿真和實現完整的設計。

一鍵式時序收斂

要在一鍵式流程中滿足時序要求而無需手動調整 RTL，這是 FPGA 設計人員面臨的一個常見挑戰。為了滿足 FMAX（最大工作頻率）目標而進行多次設計變更，一直是導致項目延誤的常見原因。猜測哪些布局布線方案可能會改善 FMAX，然后等待數小時才能看到結果，并期盼獲得更好的結果，這些過程可能會陷入“無休止”的循環。

Vivado 設計套件經過多個版本的調優，以滿足最復雜 FPGA 和自適應 SoC 的 FMAX目標。Vivado 設計套件 2025.1 版本和 Spartan UltraScale+ SU35P FPGA 結合使用時采用一鍵式流程，可在至高 250 MHz 的頻率下實現平均 92% 的通過率1，無需任何設計變動，從而消除了為滿足時序要求而反復試驗的周期。設計人員可以依賴基于約束的流程、自動管道化和預優化的布局布線策略，無需深厚的工具專業知識或手動調優。

廣泛、優化的 IP 產品組合助力快速開發

IP 復用是加速設計的關鍵，Vivado IP 編目提供了顯著的領先優勢——近 400 個預驗證的軟核，使您能夠快速構建基礎架構并專注于IP 差異化。Spartan UltraScale+ 高密度器件中新的硬塊（包括 LPDDR4x/5 內存控制器和 PCIeGen4 ）可助力進一步加速設計收斂，提供交鑰匙性能。通過消除對可編程邏輯的需求，高端器件中的硬 IP 預計可將整體能效提升至多 60%2。

在 Vivado IP 目錄中，您可以探索和實例化各種 IP——從基礎組件到水平子系統（如 DSP、接口和內存控制器），一直到針對工業、汽車、視覺和其他市場的應用量身定制的垂直 IP。

利用 VivadoIP Integrator這一通過 AXI 互連自動化簡化組裝的圖形界面，能將硬 IP、軟 IP 和自定義 RTL 相結合。

準備開始了嗎

Spartan UltraScale+ 器件現已投入量產，AMD Vivado 設計套件的完全支持現已開放免費下載。無論您是 Vivado 工具新手、Spartan UltraScale+ 系列新手，還是兩者兼而有之，專用資源頁面都包含教程、視頻、參考設計和文檔，助您快速上手。

1. 基于 AMD 在 2025 年 7 月進行的最差負時序裕量測試，針對 AMD Vivado 設計套件 2025.1 版和 Spartan UltraScale+ SU35P FPGA，分別在 -1（最慢）速度等級（150MHz -250Mhz）下對 46 個設計，以及在 -2（最快）速度等級（200MHz – 250Mhz）下對 41 個設計進行了測試。結果因器件、設計、配置和其他因素而有所不同。 (VIV-018)

2. 預測基于 AMD 在 2024 年 1 月進行的內部分析，使用基于 AMD Artix UltraScale+ AU7P FPGA 邏輯規模計數的總功耗計算（靜態功耗加動態功耗），借助 Xilinx 功耗估算器 (XPE) 工具 2023.1.2 版本，估算 AMD Spartan UltraScale+ SU200P FPGA 與 AMD Artix 7 7A200T FPGA 的總功耗對比。總功耗接口結果可能會在最終產品發布后，因配置、設計、使用和其他因素而有所不同。(SUS-006)

2025 年超威半導體公司版權所有。保留所有權利。AMD、AMD Arrow 標識、Spartan、UltraScale+、Vivado 及其組合為超威半導體公司的商標。PCIe 是 PCI-SIG 公司的注冊商標。本文中使用的其他產品名稱僅用于識別目的，可能是其各自所有者的商標。特定 AMD 技術可能需要第三方的支持或激活。支持的特性可能因操作系統而異。請與系統制造商確認具體特性。任何技術或產品都無法做到完全安全。