清華大學孟憲元：FPGA技術發展，促進我們的進步
2011-12-27 23:24:42 本站原創這是孟教授在賽靈思北京喬遷暨研發中心成立典禮上的講話
我就借這個機會介紹我跟這個賽靈思公司接觸將近20年了的一些情況。我大概是在上個世紀九十年代初，到香港去做EDA培訓的時候，了解到賽靈思有一款FPGA。當時我通過查電話本，找到貴公司，而且拿到了第一片FPGA回來。那個時候因為承擔包括863項目要做芯片對我們來說都非常難。一個是投資受不了，一個是頭一次見面，不見得拿回來就是成功的。
我們清華大學系館門口牌子最后一共掛到26塊，那么賽靈思是第五塊，所以還是比較早地進入了中國。當時由我和楊飛將這個培訓中心辦起來的。大約在96年，我們舉辦了國內第一屆Xilinx University Workshop (賽靈思高校專題研討會) , 由賽靈思派人來介紹了其最新技術。后來培訓中心進行了擴充，成立了三個部。這個是當時賽靈思提供給我們的96年的FPGA4028E的照片，這個當時已經是05微米的工藝，可以做到530萬的晶體管。所以搞FPGA的還是應該對硬件結構有所了解，這樣才可能把這個系統事情做好。那么從我們培訓中心成立以來一直到現在我這里列出來了，基本上這個板子上都有的軟件我都有。我也把這個賽靈思所有的雜志盡量搜羅來了，通過這個這些雜志告訴我們，我們怎么樣來推進FPGA的發展。
舉個例子來說，在這個2002年一個研究生設計的電子鐘，是他在研究生課程里的一個作業。他利用軟件包，奠定了很多畫圓畫實踐的這樣一個盤數，最后設計了一個用指針來實踐的，就是指針式的一個電子鐘，這是非常具體的實踐來走，這就跟一般用數字來走的是不一樣的，這是花了一些腦筋的。下一個是2006年一個研究生，他當時就利用FPGA來進行系統的建模仿真，最后在這個基礎上，完成了設計。
大概到了2007年的時候，我們的研究生跟傳播系統工程部共同完成的這個綜合建橋系統的研究，就是把船上各種電子設備的信息包括機械設備的信息都匯總到建橋上來，最終實現艦長一個人就可以把整個船操縱起來。當我們負責在這里把雷達圖象跟他計算機上的電子海圖能夠結合起來，用的就是賽靈思的芯片，能夠做到雷達圖象跟電子海圖的時時動態的組合，這個圖上綠顏色的就是實際的雷達圖象，那么對于這個船來說最重要就是雷達本身還是運動的，因為一般的雷達是固定的，而使用FPGA使得我們能夠快速來完成時時和動態的數據。
大概在2009年，我們也組織了一些研究生和本科生完成了一個廣播信號調試度的測量，這個是個例題聲的廣播的新的測量，這里是FPGA的仿真，最后我們可以給他用這個硬件實現和測試出來，這里要完成濾波。這個就是實際測量的結果，實際立體聲信號經過我們的處理以后我們可以把譜距能夠驗算出來來完成設計。剛才是立體聲的調頻，還有一個小組信號可能相對比較簡單，但是我們是用這些電話跟頻譜的信號來計算他的衡量，來完成各種調頻和調試的測量，這跟以前的測量方面是不一樣的。而且我們可以把這些測量的機構一方面計算通過傳下去，另外還可以把這個圖形顯示頻譜的結果測量出來。
所以我舉這幾個例子來說明由于FPGA技術的不斷發展，促使了我們在技術上不斷的進步，以便完成各種各樣的教學任務和科研任務。
那么今后我們有什么考慮呢?一個就說為了培養學生的基本技能，以及學時安排上的矛盾，我們計劃啟動“試驗版隨身攜帶”這樣一個活動。就是說因為現在東西越多越小，價格也相對便宜，我們希望每個學生都有一個能夠隨身帶FPGA，在宿舍去做一些開發。他們現在宿舍環境都很好，底下工作環境，上面是住宿一個書桌臺四個人，如果給他帶回去以后就可以發揮學習的積極性和創造性，做很深度的研究和開發。我在這里也有個建議，就是不一定每個學生都帶一塊板子，可以一個宿舍共享一些班子。這樣能夠提供不同平臺，使一些好學生能夠在一個更好的平臺做一個更開放的研究。
另外，前我們還在籌劃FPGA應用工程師的資格證書。我們希望這個證書發給學生之后，能夠使接收的企業或單位感覺你確實是由用的。現在很多大學本科生找不到工作，就是因為他們缺少經驗，我們希望通過我們的工作使得他能夠真正地舉杯這樣的能力。我們也希望做這種考試的學生也能夠拿到板子，能夠好好的做設計，所以對企業來說，這種開發板將來還是很有市場的。
