前言

随着人工智能、自动驾驶、5G、云计算等高新技术的不断发展，大数据时代已经到来，企业需要出色的解决方案帮助整合和处理不断激增的数据流量，从而支持新兴的数据驱动型行业的各种变革性应用。

FPGA是满足上述需求的理想器件，它具备出色的灵活性和敏捷性，能够有效应对数据激增。FPGA是已实现量产的标准产品，可现场配置，从而提高数据算法运行速度。它不仅能提供相当高的吞吐量、执行速度和能效以支持算法的计算密集型部分，还能快速适应算法、数据模式或性能需求的变化。

以英特尔Agilex FPGA为例，它完美地结合了基于英特尔10nm制程技术构建的FPGA结构和创新型异构3D SiP技术，将模拟、内存、自定义计算、自定义I/O、英特尔eASIC和FPGA逻辑结构集成到一个芯片中。利用这款FPGA，开发人员可以灵活、快速地对产品进行优化迭代，从而满足特定的市场需求。

本书作为英特尔FPGA中国创新中心系列丛书之一，面向广大开发人员，以夯实FPGA理论基础和提升FPGA设计能力为目标，从硬件设计和软件设计两方面着手，结合大量实际案例，详细阐述了FPGA设计与优化流程，旨在帮助广大开发人员利用FPGA快速解决实际问题。本书内容分为两部分，具体如下。

第一部分包含第1～3章，主要介绍硬件设计方法。其中，第1章介绍FPGA高阶设计方法，包含可编程逻辑设计原则、常用设计思想和技巧、英特尔FPGA器件的高级特性与应用、区域约束、时序约束与时序分析方法等内容。第2章介绍基于FPGA的SOPC设计，包含Qsys和Nios Ⅱ的相关内容。第3章介绍基于FPGA的SoC设计，包含相关开发工具、SoC接口机制等内容。

第二部分包含第4～6章，主要介绍软件设计方法。其中，第4章介绍HLS的核心知识与优化方法，包括循环优化、代码优化、指令优化、内存优化、接口优化、数据类型优化和浮点运算优化等。第5章介绍基于FPGA的OpenCL技术与应用。第6章介绍基于FPGA的OpenVINO人工智能应用，包括深度学习加速套件、模型优化器和推理引擎等。

读者可以访问www.intel.cn和www.fpga-china.com获取相关的学习和开发资源。

由于编者学识有限，书中不足之处在所难免，恳请广大读者指正。

张瑞

2020年夏