Vivado 和 Quartus 的区别

Vivado（Xilinx）和 Quartus（Intel）是FPGA开发中两款主流的集成开发环境（IDE），分别对应Xilinx（现AMD）和Intel（原Altera）的FPGA产品线。以下是两者的主要区别：

1. 开发环境

Vivado

由Xilinx（现AMD）开发，支持Xilinx全系列FPGA和SoC，包括Artix、Kintex、Virtex、UltraScale+以及Zynq系列（ARM+FPGA）。

Quartus

由Intel（收购Altera后）开发，支持Intel全系列FPGA和SoC，如MAX、Cyclone、Arria、Stratix系列，以及SoC FPGA（ARM+FPGA）。

2. 设计流程

Vivado

HLS（高层次综合）：支持C/C++到RTL的转换（Vitis HLS），适合算法加速。

IP集成：提供IP Catalog和Block Design图形化界面，简化多IP核的连接。

时序分析：XDC约束文件灵活但学习曲线较陡。

Vitis平台：可无缝开发异构系统（FPGA+ARM），支持AI模型部署。

Quartus

Qsys/SOPC Builder：图形化工具用于构建SoC系统（如Nios II软核处理器）。

TCL脚本：对自动化流程支持更友好，适合批量处理。

时序分析：SDC约束文件与Synopsys工具兼容，相对直观。

OpenCL支持：通过Intel FPGA SDK for OpenCL加速异构计算。

3. 性能与资源利用率

Vivado

对UltraScale架构优化更好，适合高性能计算和AI推理。

实现大型设计时资源利用率可能更高，但编译时间较长。

Quartus

对低功耗系列（如Cyclone）优化较好，编译速度通常更快。

在某些设计中时序收敛可能更简单，但资源利用率略低。

4. 编程语言与IP生态

Vivado

支持VHDL、Verilog、SystemVerilog，对HLS（C/C++）支持更成熟。

IP核生态丰富，尤其在DSP和高速接口领域（如100G以太网）。

Quartus

同样支持主流HDL语言，但HLS工具（Intel HLS Compiler）成熟度略低。

提供大量通信和存储IP，如PCIe、DDR控制器，适合数据中心应用。

5. 社区与文档

Vivado

Xilinx社区活跃，教程和案例丰富，尤其在科研和高端应用领域。

文档更偏向高级特性（如高速串行接口、DSP优化）。

Quartus

Intel社区侧重工业控制、通信和低成本应用。

文档对初学者更友好，提供大量入门指南和参考设计。

6. 价格与许可

Vivado

免费版（Vivado HL WebPACK）支持部分器件，完整版需付费许可（较贵）。

企业级功能（如UltraScale+支持）需购买Subscription。

Quartus

免费版（Lite Edition）支持全系列FPGA，专业版（Pro Edition）需付费。

对教育用户更友好，免费许可覆盖多数教学场景。

初学者如何选择开发平台进行学习呢？

选Vivado：如果使用Xilinx器件，需要HLS、AI加速或高性能DSP设计。

选Quartus：如果使用Intel器件，追求快速编译、低功耗或工业控制应用。

兼容性考虑：若需在不同FPGA间切换，Vivado的XDC和Quartus的SDC约束语法差异较大，需重新学习。

两者均为成熟工具，选择主要取决于硬件平台和具体应用场景。

对于 FPGA 初学者，选择开发平台时应优先考虑学习资源丰富度、工具易用性和成本。以下是对Vivado和Quartus：

1. Intel Quartus

优势

入门门槛低

图形化界面友好：提供直观的 Block Diagram 和 SOPC Builder，适合零基础学习数字电路设计。

约束文件简单：SDC（Synopsys Design Constraints）语法与行业标准兼容，时序分析更易理解。

硬件性价比高

Cyclone 系列：低成本 FPGA（如 Cyclone IV/V）适合教学和小型项目，开发板价格亲民（如 DE0Nano 约 ¥500）。

免费工具链：Quartus Lite Edition支持全系列 FPGA，无需付费许可。

学习资源丰富

官方教程完善：提供《FPGA 设计入门指南》《Nios II 软核开发》等详细文档。

社区活跃：大量工业控制、通信领域的参考设计可供复用。

适合场景

初次接触 FPGA，希望快速上手数字电路设计。

预算有限，需要低成本开发板进行实验。

目标应用为工业自动化、嵌入式系统（如使用 Nios II 处理器）。

2. Xilinx Vivado（现 AMD）

优势

HLS 降低门槛

Vitis HLS：支持 C/C++ 转 RTL，适合有软件背景的学习者快速实现算法（如 DSP、AI 推理）。

IP 生态丰富

Block Design：图形化 IP 集成工具，可快速搭建复杂系统（如Zynq 的 ARM+FPGA 异构架构）。

教育资源充足

官方教学套件：如 PynqZ2 开发板（Python+FPGA），适合物联网和 AIoT 入门。

大学计划：提供免费器件和工具授权，支持课程教学。

劣势

工具复杂度高：Vivado 界面和 XDC 约束文件对新手不够友好，编译时间较长。

硬件成本较高：基础开发板（如 Arty A7）约 ¥1000，高端型号（如 Zynq UltraScale+）价格昂贵。

适合场景

有一定编程基础（如 C/C++），希望快速实现算法加速。

目标应用为高性能计算、AI 边缘计算或科研项目。

未来需要使用 Xilinx 高端器件（如 UltraScale+）。

工具选择建议

先学 HDL：无论平台，建议先掌握 Verilog 或 VHDL 基础（可通过在线课程如 Coursera 学习）。

再学工具：熟悉 HDL 后，工具学习成本会显著降低。

原文始发于微信公众号（详谈FPGA开发）：Vivado 和 Quartus 的区别