高级抽象语言设计HDL

语言	平台	简介	开源与授权	优势	劣势	可行性
Python	Python	直接使用Python语法编译	开源	不用安装额外的库，语法简单，自己编写生成HDL代码风格，HDL代码重用性强	只适合通用性的模块 / 总线接口规范的模块，比如amba读写寄存器、memory等。版本经常更新。	Linux自带Python，上手简单，可能性强，推荐和总线相关的模块使用Python
	Myhdl	比利时ASIC工程师Jan Decaluwe 2009年基于python设计硬件描述库	开源	可以设计更复杂（复杂的算法实现）的代码,加减乘除，逻辑运算等可以直接转化成HDL	设计流程复杂，HDL代码可读性性差，需要学习相关库函数，文档少，未见其他公司使用，14年后	使用Python PIP安装，安装后按照教程做即可
	PyGears	2022年3月加州大学，在Python的基础上封装成更高层次抽象的HDL库	开源	可以设计更复杂（复杂的算法实现）的代码,设计方法类似MyHDL	设计流程复杂，HDL代码可读性性差，需要学习相关库函数，文档少，未见其他公司使用	使用Python PIP安装，安装后按照教程做即可
C/C++	HLS(C/C++)	Xilinx Vivado HLS Intel Quartus HLS, 将C/C++转成适合FPGA的HDL代码	需要授权	HLS 能帮助软件和算法工程师参与、甚至主导芯片或 FPGA 设计	HDL代码可读性性差，使用HLS转化的代码比直接用HDL资源多出14%~40%(来自优快云) 字长分析和优化需要 HLS 的使用者对综合的算法、数据集、C/C++、HDL有深入的了解，这也是限制这种优化方式广泛使用的主要因素	需使用安装Vivado和License授权，例程丰富，按照教程使用即可，转化的HDL代码是 FPGA代码风格，需微调成ASIC代码风格
	System C	Synopsys 公司， CoWare 公司和Frontier Design公司1999年合作开发	OPEN SOURCE LICENSE 2.3	同时开发软件和硬件，适合复杂算法和Soc 在RTL设计完成之前开始编写软件驱动程序， 在RTL之后替换成DUT交叉验证，适合大型芯片并行开发	对开发人员的要求极高，要求能从系统级，事务级、行为级建模，要求精通SystemC硬件库	下载安装安装SystemC的工具即可，仿真tb 同样使用SystemC完成
Matlab	HDL Coder	HDL Coder 从 MATLAB® 函数、Simulink® 模型和 Stateflow® 图表生成可移植、可合成的 HDL 代码。	需要授权	System Generater的增强版，可以生成FPGA/ASIC风格代码规范，同时有ISO26262规范HDL代码的部署方案，适合算法仿真研究	生成的HDL代码可读性差	安装Matlab HDL Coder工具，具备丰富的例程和视频教程
Scala	SpinalHDL	Spinal HDL是来自瑞士的Charles Papon发起的新一代开源硬件描述语言	开源	设计CPU设，模块化设计，语法清晰易懂	在CPU 设计上有优势，不适合算法设计，同时需要掌握 Scala语言	需先安装Java虚拟机和Scala的开发环境，需学习 Scala语法
	Chisel	伯克利大学在设计RSIC-V时设计的高级抽象硬件描述语言	开源	适合设计CPU设计，具备interface描述功能， 可以实例化模块连接，Chisel代码重用性高，自带lint、CDC检查等	在CPU 设计上有优势，不适合算法设计，同时需要掌握 Scala语言	需先安装Java虚拟机和Scala的开发环境，需学习 Scala语法
Other	System Generater	System Generator是Xilinx公司进行数字信号处理开发的一种设计工具，嵌入了Xilinx的一些模块，可以在MATLAB中的Simulink中进行定点仿真	需要授权	具备大量的通信相关的IP，适合通信算法研究和在 FPGA实现	Simulink中生成转化HDL代码的IP，配置复杂，且容易出错，在14年ISE时代较流行，后逐渐被Vivado HLS取代，HDL代码不易读	需安装matlab和Vivado，上手复杂

总结: 1)算法研究          :  HDL Coder依靠Matlab强大的算法库整体优于HLS；

          2)FPGA AI相关算法：Xilinx提供HLS大量库函数，适合AI算法；

          3)验证模型: SystemC适合大型Soc芯片并行开发模型、软件驱动；

          4)CPU设计: Chisel是SpinalHDL增强版，二者都可以设计module和实例化模块连接，大量基于RSIC-V处理器的基础组件， Chisel更适合CPU设计；

          5)IP开发   : PyGears/ Myhdl基于Python易于上手开发小规模IP， Chisel/ SpinalHDL 更适合大规模总线互联IP开发和集成