前言

隨著人工智能、自動駕駛、5G、云計算等高新技術的不斷發展，大數據時代已經到來，企業需要出色的解決方案幫助整合和處理不斷激增的數據流量，從而支持新興的數據驅動型行業的各種變革性應用。

FPGA是滿足上述需求的理想器件，它具備出色的靈活性和敏捷性，能夠有效應對數據激增。FPGA是已實現量產的標準產品，可現場配置，從而提高數據算法運行速度。它不僅能提供相當高的吞吐量、執行速度和能效以支持算法的計算密集型部分，還能快速適應算法、數據模式或性能需求的變化。

以英特爾Agilex FPGA為例，它完美地結合了基于英特爾10nm制程技術構建的FPGA結構和創新型異構3D SiP技術，將模擬、內存、自定義計算、自定義I/O、英特爾eASIC和FPGA邏輯結構集成到一個芯片中。利用這款FPGA，開發人員可以靈活、快速地對產品進行優化迭代，從而滿足特定的市場需求。

本書作為英特爾FPGA中國創新中心系列叢書之一，面向廣大開發人員，以夯實FPGA理論基礎和提升FPGA設計能力為目標，從硬件設計和軟件設計兩方面著手，結合大量實際案例，詳細闡述了FPGA設計與優化流程，旨在幫助廣大開發人員利用FPGA快速解決實際問題。本書內容分為兩部分，具體如下。

第一部分包含第1～3章，主要介紹硬件設計方法。其中，第1章介紹FPGA高階設計方法，包含可編程邏輯設計原則、常用設計思想和技巧、英特爾FPGA器件的高級特性與應用、區域約束、時序約束與時序分析方法等內容。第2章介紹基于FPGA的SOPC設計，包含Qsys和Nios Ⅱ的相關內容。第3章介紹基于FPGA的SoC設計，包含相關開發工具、SoC接口機制等內容。

第二部分包含第4～6章，主要介紹軟件設計方法。其中，第4章介紹HLS的核心知識與優化方法，包括循環優化、代碼優化、指令優化、內存優化、接口優化、數據類型優化和浮點運算優化等。第5章介紹基于FPGA的OpenCL技術與應用。第6章介紹基于FPGA的OpenVINO人工智能應用，包括深度學習加速套件、模型優化器和推理引擎等。

讀者可以訪問www.intel.cn和www.fpga-china.com獲取相關的學習和開發資源。

由于編者學識有限，書中不足之處在所難免，懇請廣大讀者指正。

張瑞

2020年夏