1、概述

智多晶EDA工具HqFpga（簡稱HQ），是自主研發(fā)的一款系統(tǒng)級的設(shè)計套件，集成了Hqui主界面、工程界面、以及內(nèi)嵌的HqInsight調(diào)試工具、IP Creator IP生成工具、布局圖、熱力圖、時序分析等。HQ支持Windows、Linux操作系統(tǒng)利用HQ設(shè)計套件，設(shè)計人員能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的FPGA工程開發(fā)與調(diào)試驗證。

HQ在2025年升級迭代新增很多功能，本文將依次介紹HQ整體套件在各個模塊的主要重大進展。

2、增強易用性

2.1 AI助手-晶小助支持

HQ2025接入DeepSeek 大模型，并推出 FPGA 設(shè)計專屬 AI 助手——晶小助，如下圖中的右下角。這是 FPGA 領(lǐng)域首次引入大模型 AI 助手，為 FPGA 工程師提供前所未有的智能交互體驗，讓開發(fā)更便捷、高效。

晶小助是基于 DeepSeek 大模型構(gòu)建的智能助手，深度融合了智多晶多年積累的用戶文檔與技術(shù)知識。無論是用戶手冊查閱、工具使用、調(diào)試建議，還是約束配置與綜合優(yōu)化，晶小助都能為用戶提供快速、準確的回答。

晶小助支持自然語言提問，內(nèi)置智多晶知識庫，答案專業(yè)可靠，一鍵喚起，隨時隨地解疑答惑，可以避免翻閱手冊，節(jié)省查閱時間。

使用示例

點擊晶小助圖標，彈出下面左圖的對話框，在編輯框輸入問題。比如輸入“HqFpga安裝指南”，晶小助會給出如下面右圖所示的安裝說明。

2.2設(shè)計報告

2.2.1資源透視報告

HQ2025新增資源透視報告，該報告功能旨在報告FPGA中被使用的可配置資源在應(yīng)用中的底層配置結(jié)構(gòu)信息，便于用戶分析設(shè)計實現(xiàn)。比如FPGA上的Register既可以配置為Flip-Flop，也可以配置為Latch，如果在舊版本上，只有資源報告，是看不出具體Register實現(xiàn)的配置邏輯；在新版上，可以看到各種配置和各自的數(shù)量。如下圖中，看到Register資源共使用1047個，其中配置為Flip-Flop共1047個，Latch為0個。

2.2.2層次資源報告分析器

HQ2025新增層次資源報告分析器，內(nèi)嵌到HQ套件主界面的【工具】-【層次資源報告】，如下圖。

該功能可以按照用戶的定制選項輸出源設(shè)計綜合結(jié)果中的層次資源統(tǒng)計信息。單擊【層次資源報告】打開定制選項的對話框，如下圖，可以定制選擇：報告包含網(wǎng)表中未使用的資源、報告包含設(shè)計層次獨有資源（不含子網(wǎng)表）、報告層次級數(shù)、報告目標器件資源總數(shù)(第一行)，輸出配置的層次資源信息。

按照上圖的配置，打開定制的層次資源報告，該報告信息有兩種形式：表格、文本。具體如下圖的圖示。

2.3 IDE（集成設(shè)計管理）

2.3.1 源文件啟用/禁用

HQ2025新增源文件的啟用/禁用功能，方便用戶可以自由啟用和禁用當前工程的設(shè)計，進行所需的編譯和設(shè)計。該功能支持單文件，也支持多文件的啟用和禁用。如下面的左圖，選中【設(shè)計文件】區(qū)的多個文件，右鍵彈出菜單，選擇【禁用文件】，被禁用的文件如下面的右圖灰色顯示，不參與工程的編譯、運行和調(diào)試等。

如下面的左圖，選中【設(shè)計文件】區(qū)的多個禁用文件，右鍵彈出菜單，選擇【啟用文件】，被禁用的文件再次恢復(fù)原來的正常被使用狀態(tài)，如下面右圖。

2.3.2編輯器ifdef差異化顯示

HQ2025的編輯器新增ifdef差異化顯示，對于條件為false的ifdef條件預(yù)編譯語句部分實現(xiàn)灰色顯示，即在當前設(shè)計中，灰色部分源碼不起作用，如下圖所示，AC97_IN_FIFO_DEPTH_8沒有define聲明，所以”`ifdef AC97_IN_FIFO_DEPTH_8”條件控制的部分是無效的，在編輯區(qū)的顯示為灰色。

2.3.3編輯器參數(shù)值顯示

HQ2025的編輯器新增參數(shù)值顯示，對于宏參、parameter，鼠標放在參數(shù)名上，可以顯示值。如下圖示，定義了參數(shù)WID為32，當鼠標放在第98行的WID上，顯示出32。

2.3.4 編輯器顯示源碼編譯錯誤信息

HQ2025的編輯器新增源碼編譯錯誤的信息顯示，如存在編譯錯誤，錯誤語句會有紅色波紋線提示，鼠標放在改語句上，會顯示出錯誤信息，同時存在錯誤的文件會在設(shè)計層次中以“紅色小問號”顯示出來，如下圖，ac97_soutt module沒有定義，例化語句存在語法錯誤，對應(yīng)的錯誤信息，直觀的在錯誤語句上方顯示出來。

2.3.5 終端窗口輸出信息中文件超鏈接

HQ2025升級了終端文件識別，即識別出輸出信息中的文件并顯示超鏈接。如下圖中，終端窗口輸出的ERROR信息中包含了文件路徑信息：E:edaa_xisthqv3_xist_3.0.6_FT102625_win64samplesac97RTLac97_top.v(248)，即文件的路徑和錯誤位置，雙擊這個路徑這一行，對應(yīng)的錯誤文件ac97_top.v會在編輯區(qū)被打開，并且顯示出錯誤的位置，如下圖。

3、 眼圖(XSBERT-EYE-CHART)

XSBERT（XiST Bit Error Ratio Test）是一種集成的測試工具，用于驗證和測試FPGA中的高速串行接口，如SERDES（串行解串器）。它能夠生成數(shù)據(jù)并進行誤碼率（BER）測試，提供鏈路性能的實時監(jiān)控和診斷，幫助設(shè)計人員評估和優(yōu)化串行接口的可靠性。通過使用XSBERT，用戶可以檢測信號質(zhì)量問題、進行鏈路調(diào)試，并確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，從而優(yōu)化FPGA設(shè)計的整體性能。眼圖已內(nèi)嵌到HQ套件主界面的【工具】-【眼圖】，如下圖。

眼圖分三個區(qū)

左上為芯片、鏈接信息界面，顯示器件信息及鏈接狀態(tài)，也可以設(shè)定鏈接狀態(tài)刷新時間。

下部為 I/O Links 與 I/O Scans 兩個頁面，用于顯示狀態(tài)和調(diào)整參數(shù)。

右上為眼圖顯示及信息總結(jié)界面。可以使用鼠標左鍵拖動顏色條（Color Bar），調(diào)節(jié)顯示效果。

使用示例

在 XSBERT bin/bit 文件下載完成后，點擊上圖中的【眼圖】，打開眼圖；點擊區(qū)1、2，選擇所需的 Tx 和 Rx創(chuàng)建鏈接，可以添加多組鏈接；點擊區(qū)2的I/O Links 窗口中，想要觀察眼圖的鏈接的【Name】欄，右鍵創(chuàng)建掃描，選擇所需掃描配置，點擊【ok】生成眼圖，如下圖左圖。眼圖生成后的效果如下圖圖右。

4 、調(diào)試器

4.1 支持調(diào)試器多LA

HQ2025調(diào)試器支持更多LA（Logic Analyzer，邏輯分析儀）， 每個LA相當于一臺邏輯分析儀，最大支持16臺。

相較于之前單LA，只能選擇觀察一組信號。如果故障是由模塊間的復(fù)雜交互引起的，單次捕獲很難捕捉到全貌。多LA則允許開發(fā)者同時、獨立地捕獲和觸發(fā)多組不相關(guān)或弱相關(guān)的信號序列，從而高效地解耦和定位復(fù)雜系統(tǒng)中分散的、有依賴關(guān)系的故障。特別適用于復(fù)雜SoC、多核系統(tǒng)、高速互聯(lián)以及任何包含多個異步或并發(fā)進程的設(shè)計，是提高調(diào)試效率和解決復(fù)雜問題的強大武器。具體特性對比如下表。

可以在下圖的界面上點擊紅框加號增加。

4.2 調(diào)試器觸發(fā)方式支持X值

HQ2025調(diào)試器新增觸發(fā)方式的X值，X值是don’t care（任意狀態(tài)），如a=4'bxx11，不關(guān)心高兩位([3:2],可以是00/01/10/11)，只要低兩位[1:0]是11就觸發(fā)，該功能的主要用途用于解決未初始化寄存器、多驅(qū)動沖突、接口協(xié)議違規(guī)等深層設(shè)計問題。使用方式如下圖。

4.3其它

改進EDIF網(wǎng)表調(diào)試支持，例如采用VLA IP調(diào)試。

支持高速下載器。

提升易用性及穩(wěn)定性，例如支持信號設(shè)置保存、啟用與禁用等。

5、 IP Creator

5.1豐富了IP品類

HQ2025的IP Creator新增較多品類的IP，方便項目高效開發(fā)。

* 具體詳情請見每個IP配置界面打開用戶手冊。

此外，對多個IP做了升級，如FIR_Filter，SerDes、DDRC, PLL，EBR、FIFO_Generator等。

5.2 改進IP Creator平臺的易用性和穩(wěn)定性

例如增強異常處理。

HDL型IP生成flow可配置。

基于器件的配置。

增加浮點數(shù)range顯示等。

6 、軟件優(yōu)化

HQ2025軟件（綜合~布局布線~下載）支持了更多的器件，如SA5T-70/SA5T-200/SA5T-420等，并做了多方面優(yōu)化，功能、性能、魯棒性都得到了提升。

6.1新增器件的支持

HQ2025新增了多款器件的支持，如下表：

6.2綜合

FSM優(yōu)化：改進識別支持更多描述方式的FSM、支持更多編碼方式等。

改進移位寄存器識別與映射，支持動態(tài)移位。

RAM/ROM推斷與映射改進：完整支持了memory OUTREG結(jié)構(gòu)、地址寄存器結(jié)構(gòu)、包含RESET控制的結(jié)構(gòu)；支持了有選擇器鏈的BE-RAM；改進了可變字節(jié)寬度的BE-RAM支持。

支持跨層次資源合并，減少資源的消耗。

增強原語例化優(yōu)化（例如不同IP網(wǎng)表中相同進位鏈合并）。

增強LUT合并功能。

總體資源占用率降低~5%，運行時間減少約10%。

6.3布局

改進Seal系列產(chǎn)品布局優(yōu)化，時序性能提升~3%。

增強Packing，減少資源占用率約1%，減少運行時間~30%。

增加了DRC檢查，不僅檢查物理約束，而且檢查設(shè)計中的連接關(guān)系，幫助工程師方便快捷定位約束問題。

新增解析式布局算法，提高運行速度，較之前版本提升10%。

完整支持IO缺省狀態(tài)及IO統(tǒng)計等功能，IO是器件與外部交互的唯一接口。以前IO的缺省狀態(tài)交給硬件來控制，軟件沒有干預(yù)，導(dǎo)致客戶應(yīng)用中有風(fēng)險，而且很難排查。完整支持后，每一種器件的IO都有確定的狀態(tài)，既避免了應(yīng)用中的風(fēng)險，而且方便問題調(diào)試與排查。

6.4布線

提升seal系列產(chǎn)品布線的時序性能約5%，減少運行時間約30%。

內(nèi)存使用比之前版本減少約25%。

更全面的進展，歡迎您試用最新發(fā)布版本，更歡迎您提出寶貴意見和建議。