IC岗位详解——FPGA工程师

FPGA ，英文全称是Field Programmable Gate Array，中文名是现场可编程门阵列。FPGA是一种可以重构电路的芯片，是一款可以通过编程手段改变其功能的芯片，其具有运算速率快、逻辑可实时改变、内部为逻辑门阵列结构等特点。近年来，随着5G、自动驾驶、AI和大数据技术的兴起，FPGA迎来了新的发展机遇。FPGA在AI 领域处理效率及灵活度具有优势，未来伴随AI 技术发展将迎来新增长，包含的门类有很多，如机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等，FPGA的市场潜力不容小觑。与此同时，如何提升FPGA的可编程性一直是业界研究的重点。这里的可编程性既是指的硬件的灵活性，也是指的软件层面的易用性。因此，FPGA的架构也在不断翻新和升级。01哪些人适合学习/入行？

FPGA叫做现场可编程门阵列，是一种以数字电路为主的集成芯片,属于可编程逻辑器件的一种。它是作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数量有限的缺点。

对于一些想入行的朋友，有一定的数字电路设计基础、代码开发能力的人，比较适合于做FPGA开发。其次具有硬件并行思维方式的人，也比较适合做FPGA的开发设计。

02FPGA的应用场景有哪些？关于FPGA方向选择来说，大体来说主要是通信、图像、存储、AI加速，芯片设计。FPGA主要应用于：通信领域、复杂数字信号处理、视频图像处理、高速接口领域、人工智能、IC验证等领域。全球FPGA市场规模走势及未来预测：

通信是FPGA的老根据地，它把FPGA的可编程性与通信协议的易变化完美结合了起来。

在图像处理领域，FPGA的可编程性解决了各种接口的问题，图像的预处理解放了GPU珍贵的计算资源，让GPU可以处理更具价值的算法，大大提高了图像处理的帧率和时延。

03国内FPGA的人才需求现状？

据国海证券发布的快速崛起的国内FPGA龙头报告。FPGA 作为半定制化、可编程的集成电路，具备高度灵活性，下游主要应用于通信、工业等领域，二者合计占比超七成。国内FPGA市场规模全球占比约为38%，是FPGA主要的消费国。

从人才结构来看，超过70%的被访企业/机构认为目前中级水平以上的工程师严重不足，25%的被访企业/机构认为目前国内FPGA研发领域缺乏行业带头人式的专家。

04FPGA设计工程师要努力的方向？

1.负责项目和产品的FPGA逻辑开发及软硬件联调工作；

2.负责项目和产品FPGA逻辑架构的设计工作；

3.提出解决方案和组织算法研发工作的实施策略；

4.负责项目和产品与逻辑相关的驱动流程文档的编写工作。

5.当FPGA工程师负责项目和产品的FPGA逻辑开发及软硬件联调工作时，他们需要根据项目需求，进行FPGA逻辑设计、编写代码、进行仿真验证、调试等工作，确保FPGA的功能和性能达到要求。

6.在负责项目和产品FPGA逻辑架构的设计工作时，FPGA工程师需要根据项目需求，进行FPGA逻辑架构设计、模块划分、接口定义等工作，确保FPGA的整体架构满足项目需求。

7.当FPGA工程师提出解决方案和组织算法研发工作的实施策略时，他们需要根据项目需求，提出相应的解决方案，并组织算法研发团队进行实施。

8.在负责项目和产品与逻辑相关的驱动流程文档的编写工作时，FPGA工程师需要编写相应的驱动流程文档，包括设计文档、测试文档、用户手册等，以便于后续的开发和维护工作。

05FPGA设计工程师的招聘需求？

自2019年以来我国芯片使用更加趋向于国产化，这也使得各企业对FPGA方面人才的需求剧增。有的企业甚至为了争抢最具实力的FPGA技术人将工资开到了月薪2W+，相关数据表示，在天津、深圳、苏州等地，FPGA工程师年薪可达30万以上，在北上广等城市，FPGA工程师年薪介于30万~60万。

招聘网站，搜索“FPGA工程师”得到如下结果，可以看到，三年的工作经验大部分月薪都有 20k 左右，也有更高的30k、40k的。

FPGA硬件工程师岗位薪资如下：

FPGA开发工程师岗位薪资如下：

FPGA验证工程师岗位薪资如下：

06FPGA 学习需要的东西及难点？

1、数字电路基础

知道与或非，MUX等数字逻辑，卡诺图化简，组合逻辑、数字逻辑，DFF，FSM等

学习难点：知识点非常多，涉及到一些公式

2、Verilog HDL基本语法

掌握与或非等基本语法，信号命名规则、组合逻辑、时序逻辑，ifelse、case等

学习难点：信号命名，区分可综合与不可综合语法

3、常用逻辑电路

掌握常用的逻辑电路的写法，加法器、计数器、状态机、FIFO等

学习难点：逻辑电路使用

4、开发设计流程

掌握FPGA的开发设计流程，设计、验证、综合、板级测试等

学习难点：FPGA设计中相关软件的使用、验证环境的搭建、debug以及板级调试

5、 时序约束

掌握时序约束相关知识，熟悉设计的时序，避免出现时序问题

学习难点：时序约束、如何解决timing问题

6、硬件设计思想

要具备硬件电路的硬件设计思想，并行处理、流水线设计、性能与面积转换，自上而下的模块划分

学习难点：硬件设计思想

07FPGA的学习路线？

芯火平台为解决当前FPGA人才紧缺现状，培养符合当代半导体企业要求的合格FPGA工程师，特开设【FPGA项目设计实战班】，引导和帮助学生建立系统的FPGA知识体系。

课程主要内容涉及：

FPGA原理与设计流程，VerilogHDL基本语法，数字电路基本知识，时序约束，设计与调试技巧，以及大量的实践项目，着重培养学生的FPGA实际设计能力与数字集成电路设计思想，增加项目经验，提高解决实际问题的能力。

课程优势：

天南大教研团队共同研发设计课程；

天南大教授+IC 行业资深工程师+就业服务老师共同为学员开启 IC 行业职业发展道路。

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