今天总结下/TechnicalBytes/针对国外应聘者“备考”及常用问题做的TIPS。
首先大家可以看下以下几个问题：
你能解释一下 FPGA 的基本架构吗？ FPGA 在功能方面与微处理器有何不同？ FPGA 在高频交易（HFT）中有哪些常见应用？ 能描述一下 Verilog 或 VHDL 等 HDL 在 FPGA 开发中的作用吗？ 对于一个项目来说，选择 FPGA 还是 ASIC 需要考虑哪些因素？ 如何处理 FPGA 设计中的电源和热管理？
上面问题我们会在文章最后给出一些回答中的重点。下面开始我们今天的介绍。
关键要点
了解 FPGA 技术对于在 FPGA 面试中取得成功至关重要。 应聘者需要对 VHDL 和Verilog等硬件描述语言 (HDL) 有扎实的理解。 要想在 FPGA 面试中取得成功，应聘者需要能够将他们的知识应用到现实世界的问题中。
了解 FPGA
FPGA 或现场可编程门阵列是可以进行编程和重新编程以执行特定任务的数字硬件设备。
它们具有广泛的应用范围，包括信号处理、视频处理、网络和嵌入式系统。
在本节中，我们将讨论 FPGA 的基础知识、架构、设计流程、供应商和工具、应用以及FPGA 设计中的挑战。
FPGA 基础知识
FPGA 是一种由可配置逻辑块 (CLB)、I/O 引脚和可编程互连组成的逻辑设备。
CLB 是 FPGA 的可配置逻辑块，包含查找表 (LUT) 和触发器。LUT 用于实现数学或逻辑函数，而触发器用于存储数据。
FPGA 还有 RAM 块，包括distributed RAM 和 block RAM，可用于存储数据。
FPGA 架构
FPGA架构由逻辑块、I/O 块和可编程互连组成。
逻辑块用于实现组合和时序逻辑功能，而 I/O 块提供与外界的连接。
可编程互连提供了连接逻辑块和 I/O 块的方法。
FPGA 设计流程
FPGA设计过程涉及几个阶段，包括HDL设计、原理图设计、实现、仿真和时序分析。
硬件描述语言 (HDL)，例如Verilog和 VHDL，用于描述设计的功能。原理图设计涉及绘制设计的图形表示。
综合涉及将 HDL 或原理图设计映射到 FPGA 架构。仿真涉及验证设计的功能。
时序分析涉及确保设计满足其时序要求。
FPGA 供应商和工具
有多家FPGA 公司和供应商，包括 Altera 和 Xilinx。每个供应商都提供自己的一套 FPGA 设计工具，包括集成综合环境 (ISE)、Vivado 和 Quartus。
这些工具提供了设计、仿真、综合和验证 FPGA 设计的方法。
FPGA 与 ASIC
FPGA 与专用集成电路 (ASIC) 的不同之处在于，它们是可编程和可重新编程的，而ASIC 是为特定应用而设计的。
FPGA 在设计、尺寸和功耗方面具有灵活性，而 ASIC 在芯片尺寸和功耗方面具有优化。
FPGA 应用
FPGA 的应用范围十分广泛，包括信号处理、视频处理、网络和嵌入式系统。它们还用于医疗设备，在这些设备中，时间限制、面积利用率、功耗和安全性至关重要。
FPGA 设计中的挑战
FPGA 设计涉及多项挑战，包括时序收敛、优化、文档和故障排除。
时序收敛涉及确保设计满足其时序要求。优化涉及最小化设计的面积利用率和功耗。
文档记录包括跟踪设计过程并提供文档以供将来参考。故障排除包括识别和修复设计中的问题。
FPGA 开发最佳实践
FPGA 开发最佳实践包括使用 PLL 进行时钟生成、使用 UART 或 SPI 进行通信、使用同步复位而不是异步复位、通过适当跨越时钟域避免亚稳态、使用 map-timing 选项进行更好的时序优化以及使用边界扫描（JTAG）进行调试。
高级 FPGA 概念
高级 FPGA 概念包括动态时序（涉及实现阶段之后的时序分析）和静态时序（涉及实现阶段之前的时序分析）。
其他概念包括跨时钟域（涉及在不同时钟域之间传输数据）和时序约束（涉及为设计设置时序要求）。
总体而言，了解 FPGA 对于 FPGA 工程师和设计师来说至关重要。
通过了解基础知识、架构、设计流程、供应商和工具、应用程序、挑战、最佳实践和先进概念，FPGA 工程师和设计人员可以开发出满足其设计要求的高质量 FPGA 设计。
硬件描述语言 (HDL)
HDL 简介
硬件描述语言(HDL) 是一种用于描述数字电路和系统行为的编程语言。
HDL 允许设计人员在更高的抽象层次上描述电路的功能，从而使设计过程更加高效。
Verilog 与 VHDL
Verilog和VHDL是FPGA行业中最常用的两种HDL。
Verilog 是一种类似 C 的语言，而VHDL更为冗长且类似于 Ada。
两种语言都用于描述数字电路和系统的行为，但它们具有不同的语法和语义。
可综合的 HDL 代码
为了实现 FPGA 设计，HDL 代码必须是可综合的，这意味着它可以转换成可在 FPGA 上编程的门网表。
可合成的 HDL 代码必须遵循某些准则，例如避免某些无法合成的构造，如延迟和程序分配。
HDL 仿真和测试
在 FPGA 上实现 FPGA 设计之前，使用仿真工具来验证其功能。
HDL 仿真涉及创建测试台，测试台是使用输入信号刺激设计并验证输出信号的模块。
仿真工具还可用于测试设计时序并调试仿真过程中出现的任何问题。
还可以使用示波器和逻辑分析仪等调试工具来验证设计并解决实施过程中出现的任何问题。
总体而言，HDL 是 FPGA 设计和实施的关键组件。
设计人员必须对 HDL 以及相关的仿真和测试工具有深入的了解，才能有效地设计和实施 FPGA 设计。
FPGA 面试问题准备
准备 FPGA 工程师面试可能是一项艰巨的任务，特别是如果不熟悉FPGA 设计中使用的技术概念和设计方法。
然而，只要做好充分的准备并掌握足够的知识，就能顺利通过面试并获得理想的工作。
FPGA 面试问题及答案：
准备 FPGA 工程师面试的最佳方法之一是熟悉最常见的面试问题。
这将帮助预测面试官可能提出的问题并相应地准备答案。一些常见的 FPGA 工程师面试问题包括：
什么是 FPGA，它与其他类型的硬件有何不同？ 在设计中使用 FPGA 有哪些好处？ FPGA 的主要特性是什么？ FPGA 的设计流程是什么，设计 FPGA 面临哪些挑战？ 如何验证 FPGA 的设计，使用什么工具进行调试和故障排除？
问题 1：什么是 FPGA？
答案：FPGA，即现场可编程门阵列，是一种可重构集成电路，允许用户在制造后定制数字电路。它为各种应用提供了灵活性和适应性。
问题 2：使用 FPGA 有什么好处？
答案：使用 FPGA 具有高性能、低延迟和节能等优势。其可重新编程的特性允许快速进行原型设计，从而缩短上市时间。FPGA 在并行处理任务方面表现出色，使其成为各种应用的理想选择。
问题 3：FPGA 的主要特性是什么？
答案：FPGA 的主要特性包括可重构性、并行处理能力和低延迟。这些设备还提供高速数据处理，使其适合需要实时响应的应用程序。
问题 4：FPGA 如何工作？
答案：FPGA 由可编程逻辑块和互连组成。用户通过定义这些块之间的连接来对设备进行编程。配置存储在内存中，使 FPGA 能够根据指定的数字电路运行。
问题 5：- FPGA 的应用有哪些？
答案：FPGA 可应用于各种领域，例如电信、信号处理、航空航天和汽车工业。由于其强大的处理能力，它们可用于数字信号处理、加密和图像处理等任务。
问题 6：FPGA 的设计流程是什么？
答案：FPGA 的设计流程包括规范、设计输入、综合、实施和验证等步骤。经过这些阶段后，将生成比特流并将其加载到 FPGA 上，然后对其进行配置以执行所需的功能。
技术概念回顾
除了常见的 FPGA 面试问题外，回顾 FPGA 设计中用到的技术概念和设计方法也很重要。
这包括逻辑设计、数字电路、RAM、处理器、微控制器、触发器、保持时间、静态时序、时钟信号、同步和异步设计以及时序约束等主题。
设计和调试场景
FPGA 面试准备的另一个重要方面是练习设计和调试场景。
这将帮助展示你解决问题的能力，并向面试官展示如何应对现实世界的设计和调试挑战。
一些常见的场景包括优化功耗、面积利用率和时序约束。
优化策略
优化是 FPGA 设计的一个关键方面，面试官会寻找能够展示其优化性能、功率和面积利用率设计能力的候选人。
一些常见的优化策略包括流水线、并行处理和资源共享。
实际应用讨论
最后，熟悉FPGA 技术的实际应用非常重要，例如嵌入式系统、信号处理、网络、视频处理和医疗设备。
这将帮助展示对FPGA 技术如何应用于不同行业和环境的理解。
总而言之，准备 FPGA 工程师面试需要结合技术知识、解决问题的能力以及对实际应用的理解。
通过回顾常见的 FPGA 面试问题、技术概念、设计和调试场景、优化策略和实际应用，可以展示专业知识并找到梦想的工作。
FPGA 面试模拟
FPGA 面试问题与解答
准备 FPGA 面试可能是一项艰巨的任务。最好的准备方法之一是模拟 FPGA 面试流程。
本节将概述 FPGA 面试模拟中可能会问到的不同类型的问题。
模拟面试
模拟 FPGA 面试题可以帮助 FPGA 工程师练习对常见 FPGA 工程师面试问题的回答。
这些问题可以涵盖FPGA设计基础、数字逻辑和 FPGA 设计流程等主题。模拟 FPGA 面试问题的一些示例包括：
什么是 FPGA？ 使用 FPGA 有哪些好处？ FPGA 的主要特性是什么？ FPGA 如何工作？ FPGA 有哪些应用？ FPGA 的设计流程是什么？
技术问题解决
技术问题解决旨在测试FPGA工程师调试和优化FPGA设计的能力。
这些问题可以涵盖设计 FPGA 的挑战、解决问题的技术和优化策略等主题。
一些技术问题解决的例子包括：
设计 FPGA 时面临哪些常见挑战？ 如何验证 FPGA 的设计？ FPGA 设计有哪些调试技术？ FPGA 设计有哪些优化策略？
基于情景的问题
场景化题目旨在考查FPGA工程师将FPGA设计知识应用到现实场景的能力。
这些问题可以涵盖故障排除、优化和设计实施等主题。基于场景的问题的一些示例包括：
被要求为新产品设计 FPGA。在设计过程中，会考虑哪些关键因素？ 接到了一个不符合性能要求的 FPGA 设计。会采取哪些步骤来优化该设计？ 有人要求你排除一个未按预期工作的 FPGA 设计故障。你会采取哪些步骤来识别和修复问题？
行为问题
行为问题旨在测试 FPGA 工程师在团队中有效工作和清晰地表达想法的能力。
这些问题可以涵盖文档、团队合作和行业趋势等主题。行为问题的一些示例包括：
能描述一下必须与团队合作解决复杂问题的情况吗？ 如何确保你的 FPGA 设计文档清晰简洁？ 目前在 FPGA 设计领域关注哪些行业趋势？
常见问题
你能解释一下 FPGA 的基本架构吗？
FPGA 由可编程逻辑块 (PLB) 矩阵和可编程输入/输出 (I/O) 块组成。
PLB 通过可编程互连相互连接并与 I/O 块连接。
PLB 可以经过编程来执行各种数字逻辑功能，从而允许 FPGA 针对特定应用进行定制。
FPGA 在功能方面与微处理器有何不同？
微处理器是通用处理器，可以执行各种指令，而 FPGA 则高度专业化，可以编程来执行特定功能。FPGA 通常用于需要高性能和低延迟的应用，例如高频交易。
FPGA 在高频交易（HFT）中有哪些常见应用？
FPGA 在 HFT 中用于加速市场数据的处理，并比竞争交易者更快地执行交易。FPGA 在 HFT 中的常见应用包括订单簿匹配、数据过滤和风险管理。
能描述一下 Verilog 或 VHDL 等 HDL 在 FPGA 开发中的作用吗？
硬件描述语言 (HDL) 用于描述数字电路的行为。Verilog 或 VHDL 等 HDL通常用于 FPGA 开发，以描述 PLB 和互连的功能。然后，HDL 代码被合成为可加载到 FPGA 上的配置文件。
对于一个项目来说，选择 FPGA 还是 ASIC 需要考虑哪些因素？
FPGA 比 ASIC 具有更大的灵活性和更快的上市时间，但 ASIC 可以提供更高的性能和更低的功耗。FPGA 和 ASIC 之间的选择取决于项目的具体要求，包括性能、功耗和成本。
如何处理 FPGA 设计中的电源和热管理？
电源和热管理是 FPGA 设计中的关键考虑因素。可以使用时钟门控、电源门控以及动态电压和频率缩放等技术来降低功耗。可以使用散热器和风扇等热管理技术来消散 FPGA 产生的热量。
总结
每个公司的面试题都会不一样，会针对自己公司的使用FPGA场景不同而不同，我在面试时候更多注重基础和解决问题的思路，所以上面的知识点大家参考即可~
最后就是YOUTUBE上有个针对面试和模拟面试专栏，有兴趣可以看看。
https://www.youtube.com/@TechnicalBytes
