5.1/O 寄存器

許多FPGA有構(gòu)造在輸入和輸出緩沖器中的觸發(fā)器來優(yōu)化芯片的時序入和出。同時這些專門的IO緩沖器是使能或禁止把這些寄存器封裝進V0的一個優(yōu)化。圖16-8說明封裝寄存器進VO緩沖器的概念。

把寄存器放置進I/O有許多優(yōu)點:

在 FPGA的 I/O上的延時是最小的。

內(nèi)部更多的邏輯是可用的。

優(yōu)良的時鐘到輸出的時序

優(yōu)良的建立時間的時序

此優(yōu)化的缺點是放置在VO緩沖器中的寄存器不可能成為內(nèi)部邏輯的最佳放置地，如圖16-9所示。

對于在I/O和內(nèi)部邏輯二者有緊的時序要求的高速設(shè)計，如果設(shè)計協(xié)議允許在I/O添加另層流水線寄存器可能是有利的，如圖16-10所示。

如果有大量的IO寄存器，額外的流水線層次可以根據(jù)寄存器利用率和潛在的擁擠增加有效的開銷。

當(dāng)封裝寄存器進 VO 時為高速設(shè)計可能要求額外的流水線寄存器。

因此，如果沒有緊的VO時序要求和有相對大量的O寄存器，不推薦這個優(yōu)化。

6.封裝因子

封裝因子作為百分比定義，將人工地限制FPGA中邏輯資源的利用率。例如，一個100%的封裝因子告訴布局工具所有的邏輯資源對實現(xiàn)是有效的，但是50%的封裝因子告訴工具只有總的邏輯資源一半是有效的。

這個優(yōu)化的用途是有限的，但是可以被高級的用戶使用。例如，為了對沒有包含在當(dāng)前流程中的未來邏輯保持座席，封裝因子可以按照估計的尺寸減少。這個實現(xiàn)的方便類似于在集成新的核時設(shè)計者可以作什么預(yù)計。因此，資源利用率問題可能更早地識別。

此外，封裝因子可以利用來決定設(shè)計中凈空的數(shù)量，或者“真實的”利用率。如果有未用的邏輯元件，布局和布線工具復(fù)制邏輯元件將更充裕，有最優(yōu)布局圖以外擴展的方式。一個邏輯元件當(dāng)它的任何部分利用來實現(xiàn)邏輯時均定義它被利用，并不需要它完全被利用。因此，百分比利用率通常是比真實的利用率高。

設(shè)置封裝因子可以幫助決定真實的利用率。

換言之，報告60%利用率的FPCA可能有比40%更多的邏輯資源可用(當(dāng)然不管利用率達到100%時布線能力問題)。為了估計設(shè)計中真實的利用率和凈空率，封裝因子可以減少直到設(shè)計不可以正確地布線。

審核編輯：劉清