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FPGA-Designsoftware: Von Web-based bis zum "Maßanzug"

27. April 2012, 15:07 Uhr | Alfred Goldbacher
FPGA-Designsoftware
Altera Quartus II in der Version 11.1
© Altera

Programmpakete, mit denen Applikationsingenieure FPGA- und CPLD-Designs entwerfen, gibt es in überschaubarem Umfang. Es fällt auf, dass diese Pakete sehr modular aufgebaut sind und damit auf die Bedürfnisse der Entwickler abgestimmt werden können: vom kostenfreien Einstiegswerkzeug bis hin zu komplexen Entwurfsumgebungen.

Wenn man den Versuch unternimmt, all jene Programmwerkzeuge zusammenzufassen, die für den Entwurf und die Verifikation von FPGA- und CPLD-Designs am Markt verfügbar sind, dann kann man sich im Wesentlichen auf etwa zehn Anbieter konzentrieren. Da gibt es zum Einen die Anbieter von FPGA- und CPLD-Hardware, die recht leistungsfähige Tools für die bestmögliche Nutzung ihrer Bausteine entwickelt haben, und zum Anderen eine Handvoll Softwarehäuser, die über Firmengrenzen hinweg Entwurfswerkzeuge erstellt haben; beispielsweise welche, die bei der Synthese der Applikations-Designs wertvolle Dienste leisten. Die Auflistung der am Markt verfügbaren Werkzeuge erfolgt im Weiteren in alphabetischer Reihenfolge ihrer Anbieter.

Quartus II in der Version 11.1 sorgt für Produktivitätssteigerungen

Mit A beginnt das Alphabet, und den Anfang in der folgenden Übersicht macht Altera. Die weltweite Nummer 2 unter den FPGA-Anbietern kündigte im November 2011 die Version 11.1 ihrer Quartus-II-Entwicklungssoftware an und unterstützt damit ihre verschiedenen CPLD-, FPGA- und HardCopy-ASIC-Baureihen. Die neue Version schließt unter anderem erweiterte Unterstützung für die firmeneigenen 28-nm-FPGAs mit ein; insbesondere für die Kompilierung der Arria-V- und Cyclone-V-FPGAs sowie weitergehende Unterstützung für die Stratix-V-FPGAs. Das aktuelle Programmpaket bietet zudem auch erweiterte Unterstützung für das Debugging auf Systemebene mit der System Console. Letztere ermöglicht eine höhere Abstrahierung für das Debugging und arbeitet mit Low-Level-Tools ebenso zusammen wie mit dem SignalTap-II-Embedded-Logikanalysator.

Die konfigurierbare und interaktive System Console erleichtert Entwicklern darüber hinaus die Analyse und Interpretation von Daten sowie die Darstellung der System-Performance unter realen Bedingungen. Auf TCL basierend, können Entwickler mit der System Console schnell Verifizierungs-Skripts oder kundenspezifische GUIs realisieren. Zu den weiteren Neuerungen der Version 11.1 zählen Transceiver Toolkit, das die Onchip-Signaldarstellung EyeQ für die Stratix-V-FPGA-Transceiver unterstützt, sowie verschiedene Qsys-Erweiterungen, die unter anderem Support für das ARM-AMBA-AXI-Protokoll mit einschließen.

Interessanterweise enthält die Version 11.1 zudem auch einen Preview auf eine integrierte SoC-Designumgebung mit Hardware/Software-Codesign für die SoC-FPGAs von Altera. Die neue Entwurfs-Plattform soll vor allem den Designprozess beschleunigen, wobei Entwickler künftig vertraute Tools bzw. Design-Flows sowohl für die Prozessor- als auch FPGA-Entwicklung werden einsetzen können. Eine Schlüsselrolle wird dabei der Open-Computing-Language-Standard (OpenCL) für FPGAs und SoC-FPGAs spielen.

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FPGA- und Board-Designsoftware
Altium Designer 10
© Altium

Altium Designer 10 und AltiumLive für komplette Boarddesigns

Altium, Entwickler von Elektronikdesign-Software und ‑Services, gab vor kurzem bekannt, dass in AltiumLive, dem Content-Delivery-Ökosystem im Internet, neue Bauelemente sowie Updates für die Board-Level-Komponenten der FPGA-Familie Stratix IV und der CPLD-Serie MAX V von Altera verfügbar sind. Zeitgleich kündigte das Softwarehaus den Beginn des Supports für Stratix-IV-FPGAs und MAX-V-CPLDs im neuesten Update von Altium Designer 10 an, das durchgängig bei allen Arbeitsschritten eines Elektronikdesigns zum Einsatz kommt.

Die in Zusammenarbeit mit Altera aktualisierte Sammlung an FPGA‑ und CPLD-Komponenten ergänzt den umfassenden Bestand an Altera-Design-Content, der über AltiumLive schon bisher verfügbar ist. Die neuen Komponenten sind aus Altium Designer heraus über das AltiumLive-Portal zugänglich. Designer haben damit während des Designprozesses jederzeit Zugriff auf aktuelle, qualitativ hochwertige Board-Level-Komponenten.

Der Altium Designer wartet mit umfassender Softwareunterstützung für die neu aktualisierten Altera-Bausteine auf, die auf zahlreiche Arbeitsschritte während des Designprozesses Einfluss nehmen; so zum Beispiel auf die Festlegung der Pin-Konfigurationen und I/O-Typen, auf die Live-Kommunikationsprotokolle, die Synthese und die Pin-Swapping-Daten für die Leiterplatte.

Neben Bauelementeherstellern wie Altera hat Altium zudem auch Geschäftsbeziehungen mit Bauelemente-Distributoren wie etwa Farnell, Digi-Key und Newark gestartet. Hierdurch wird es möglich, Board-Level-Komponenten zusätzlich mit Echtzeit-Logistikinformationen (zum Beispiel Zulieferer, Preis und Verfügbarkeit) zu versehen.


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