什么是DFX技術？

DFX（Dynamic Function eXchange）的前身是PR（部分可重配置，Partial Reconfiguration）。使用DFX這個名字更能準確描述其功能，即在線切換設計中某個模塊的功能。我們把這個模塊對應的FPGA物理區(qū)域稱之為一個可重配置分區(qū)（RP，ReconfigurablePartition）。同一個RP下可動態(tài)切換的模塊稱之為可重配置模塊（RM，Reconfigurable Module）。一個RP下可以有一個或多個RM。每個RP要通過手工布局（畫Pblock）的方式指定其在FPGA中的具體位置和大小（位置約束+面積約束）。

DFX對RM有什么要求？

首先，同一個RP下的所有RM必須保證端口一致，即輸入/輸出方向一致、位寬一致。即使某個RM中使用的端口在另一個RM中未被使用，也要在該RM中進行端口聲明。其次，本身DFX設計對設計的層次化要求更高，對RM必須采用OOC綜合方式，因此，要避免在RM中使用Parameter（Verilog）或Generic（VHDL）。最后，RM的頂層必須是RTL代碼（可以是BD的wrapper文件），不能是IP或著網表文件，同時RM下不能包含EDIF或DCP等網表文件，但可以包含IP（.xci）文件。

需要對RP進行手工布局嗎？

DFX設計要求必須對動態(tài)區(qū)也就是RP進行手工布局，即通過Pblock來約束RP的位置和大小，同時Pblock的形狀盡可能為規(guī)則的矩形，避免出現奇形怪狀，這會對布局布線帶來較大壓力。對于靜態(tài)區(qū)，則可以不用手工布局。如果對動態(tài)區(qū)沒有做Pblock約束，那么會報如下錯誤：

?

DFX設計一定要執(zhí)行設計規(guī)則檢查嗎？

相比于傳統(tǒng)設計，DFX設計較為復雜，無論是從設計本身（RTL代碼的層次化、約束）的角度看還是工具的使用角度看，都是如此。因此，在綜合后，一定要執(zhí)行設計規(guī)則檢查，如下圖所示。這樣能盡早發(fā)現設計可能存在的問題。這里并不需要對所有規(guī)則都做檢查，只需要檢查DFX相關的規(guī)則即可。這樣可以節(jié)省時間。

可以對同一RP下不同的RM添加不同的約束嗎？

假定RP1下有兩個RM，分別為RM1和RM2，由于RM1和RM2本身功能并不相同，因此可能就存在一些約束層面的差異。例如：在RM1里需要對某些路徑添加set_max_delay約束，在RM2里則需要對一些路徑添加set_false_path約束。這就要求對不同的RM施加不同的約束。對此，Vivado是支持的，無論是Project模式還是Non-Project模式。具體操作可閱讀這篇文章。

如何給每個RM添加約束？

BD可以用作動態(tài)區(qū)的頂層嗎？

這個問題的本質是RM是否可以用BD創(chuàng)建。答案是肯定的。只是這時需要將BD設計轉換為BDC（Block Design Container），勾選下圖中的紅色方框所示內容即表明該模塊是一個RM。

除了上述幾個問題之外，我們還需要從以下角度來看待DFX設計。

DFX設計本質上是FPGA內嵌入了FPGA，也就是說RP可視為一個內嵌的FPGA，那么這個RP的可用邏輯資源、布線資源和IO也就固定了。正因此，RP的Pblock的大小和形狀對設計性能有較大影響，同時，RM的輸出/輸出端口個數應盡可能少，過多的IO個數大概率會導致布線擁塞。因此，同樣的設計，使用DFX和不使用DFX可能會有不同的時序結果。層次化設計在DFX設計中也非常重要，將直接影響合動態(tài)區(qū)和靜態(tài)區(qū)的分割。

審核編輯：劉清