讓我們面對(duì)現(xiàn)實(shí)：關(guān)于硬件設(shè)計(jì)人員和驗(yàn)證工程師是否需要集成開發(fā)環(huán)境 （IDE） 的爭(zhēng)論不僅僅是一個(gè)過(guò)時(shí)的趨勢(shì)，而是一個(gè)持續(xù)的對(duì)話。有些人對(duì)他們值得信賴的文本編輯器發(fā)誓，而另一些人則無(wú)法想象沒(méi)有現(xiàn)代 IDE 的花里胡哨工作。

在我們深入研究這些神話之前，讓我們澄清一些基本的東西。IDE 到底是什么？IDE 就像開發(fā)人員的瑞士軍刀 — 它是一個(gè)包裝在時(shí)尚 GUI 中的工具箱，結(jié)合了源代碼編輯器、構(gòu)建自動(dòng)化、調(diào)試工具等?？紤]語(yǔ)法突出顯示、代碼導(dǎo)航、項(xiàng)目管理，甚至與 Git 等版本控制系統(tǒng)集成。它不僅適用于軟件開發(fā)人員;它適用于任何編寫代碼的人 — 是的，甚至是硬件人員。

現(xiàn)在，讓我們打破一些神話，向您展示為什么專注于 HDL 的 IDE 是您工作流程的必備工具。

1. IDE 適用于軟件開發(fā)人員。

現(xiàn)實(shí)：IDE 適用于編寫代碼的任何人。

當(dāng)然，軟件開發(fā)人員對(duì)他們的 IDE 發(fā)誓。我們不要忘記，SystemVerilog 和 VHDL 等硬件描述語(yǔ)言 （HDL） 仍然是代碼，只是有一點(diǎn)變化。您不僅僅是在描述硬件;您正在編寫作 registers 和 logic的指令。主要區(qū)別在于：

• 軟件 IDE 將代碼編譯為可調(diào)試程序。

• 硬件 IDE 將 HDL 編譯為內(nèi)省設(shè)計(jì)。

為什么軟件開發(fā)人員應(yīng)該享受所有的樂(lè)趣？硬件設(shè)計(jì)人員也應(yīng)該擁有時(shí)尚、強(qiáng)大的 IDE。

2. 專家不需要 stinkin' IDE。

現(xiàn)實(shí)：即使是專家也需要工具來(lái)保持敏銳。

您是一名 HDL 向?qū)АＤ阍?20 步處發(fā)現(xiàn)了雙重負(fù)片。您對(duì)語(yǔ)言參考手冊(cè) （LRM） 的了解就像它是您最喜歡的小說(shuō)一樣。

老實(shí)說(shuō)：隨著芯片封裝超過(guò) 2800 億個(gè)晶體管，新標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)速度比你說(shuō)“摩爾定律”的速度還要快，即使是專家也需要一點(diǎn)幫助。

IDE 不是拐杖，而是力量倍增器。它讓你專注于困難的事情（比如設(shè)計(jì)殺手級(jí)的邏輯），而處理平凡的事情（比如語(yǔ)法錯(cuò)誤和項(xiàng)目管理）。

3. IDE 適合新手。

現(xiàn)實(shí)：IDE 適合所有人。

IDE 類似于 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)。初學(xué)者使用它來(lái)避免迷路，而專家使用它來(lái)找到最快的路線、避開交通并發(fā)現(xiàn)隱藏的捷徑。無(wú)論您是新手還是經(jīng)驗(yàn)豐富的駕駛員，GPS 都能讓您的旅程更加順暢。導(dǎo)航、驗(yàn)證和文檔等 IDE 功能不僅適用于新手，還適用于希望更快地編寫更好代碼的任何人。

即使是最老練的專業(yè)人士也希望得到一點(diǎn)幫助來(lái)保持正軌。

4. IDE 阻止獲取經(jīng)驗(yàn)。

現(xiàn)實(shí)：IDE 可加速學(xué)習(xí)。

事實(shí)是，最好的學(xué)習(xí)方法是犯錯(cuò)。IDE 為您提供即時(shí)反饋，以便您更快地學(xué)習(xí)。如果你每次搞砸時(shí)都被標(biāo)記，你就會(huì)早點(diǎn)停止犯這個(gè)錯(cuò)誤。

如果沒(méi)有 IDE，您甚至可能直到您深陷于模擬日志中時(shí)才意識(shí)到自己的錯(cuò)誤，到那時(shí)，已經(jīng)太晚了，無(wú)法避免這種頭痛。

5. IDE 太復(fù)雜且速度太慢。

現(xiàn)實(shí)：現(xiàn)代 IDE 輕量級(jí)且快速。

笨拙、過(guò)時(shí)的 IDE 的日子已經(jīng)一去不復(fù)返了。像 VS Code 這樣的現(xiàn)代工具時(shí)尚、快速且非常靈活，它們會(huì)使您的舊編輯器看起來(lái)像是在慢動(dòng)作運(yùn)行。事實(shí)上，在 2024 年 Stack Overflow 調(diào)查中，74% 的開發(fā)人員將 VS Code 命名為他們的首選 IDE。如果這對(duì)他們來(lái)說(shuō)足夠好，那么對(duì)你來(lái)說(shuō)也足夠好。

6. IDE 僅適用于 Windows。

現(xiàn)實(shí)：IDE 與平臺(tái)無(wú)關(guān)。

無(wú)論您使用的是 Windows、macOS 還是 Linux，總有一款 IDE 適合您。例如，VS Code 可以在任何地方運(yùn)行，并且借助遠(yuǎn)程安全外殼 （SSH） 協(xié)議，您甚至可以使用它在遠(yuǎn)程服務(wù)器上工作。您的圖形在本地計(jì)算機(jī)上處理，繁重的工作發(fā)生在您擁有它的任何地方，無(wú)論是在筆記本電腦、遠(yuǎn)程服務(wù)器還是云上。

7. IDE 僅適用于大型項(xiàng)目。

現(xiàn)實(shí)：IDE 在任何規(guī)模的項(xiàng)目中都大放異彩。

即使是看似簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)也可能包含常見錯(cuò)誤。為了說(shuō)明這一點(diǎn)，讓我們看一個(gè)簡(jiǎn)單的 VHDL 代碼示例：

library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;entity SmallFSM is  Port(
    Clk    : in  STD_LOGIC;
    Rst    : in  STD_LOGIC;
    input  : in  STD_LOGIC;
    output : out STD_LOGIC
  );end SmallFSM;architecture Behavioral of SmallFSM is
  signal state : std_logic_vector(1 downto 0) := "00";begin  process(clk)
  begin    if rst = TRUE then
      state <= "00";                    -- IDLE
    elsif rising_edge(clk) then      case state is
        when "00" =>                    -- IDLE
          if input = '1' then
            state <= "01";              -- RUN
          end if;
        when "01" =>                    -- RUN
          state <= "10";                -- DONE
        when "10" =>                    -- DONE
          output <= '1';
          state  <= "00";               -- IDLE
        when others =>
          state <= "00";                -- IDLE
      end case;
    end if;
  end process;end;

看起來(lái)無(wú)害，對(duì)吧？例如，嘗試使用 Sigasi Visual HDL （SVH） 編寫此代碼，它會(huì)發(fā)現(xiàn)您甚至不知道自己犯的錯(cuò)誤。它會(huì)在您鍵入狀態(tài)機(jī)圖時(shí)將其與您的代碼同步：

IDE 平臺(tái)會(huì)多次標(biāo)記您。它不僅可以幫助您編寫代碼;它會(huì)在你的錯(cuò)誤變成令人頭疼之前突出它們。您在這個(gè) “小” 代碼中發(fā)現(xiàn)了多少問(wèn)題？它會(huì)吹響哨子 10 次：

8. IDE 插件對(duì)于您所得到的來(lái)說(shuō)太昂貴了。

現(xiàn)實(shí)：插件節(jié)省時(shí)間，時(shí)間就是金錢。

高質(zhì)量的 IDE 插件可能會(huì)付出代價(jià)，但它們通過(guò)為您節(jié)省寶貴的時(shí)間，很快就收回了成本。無(wú)論是 linting、調(diào)試還是項(xiàng)目管理，一個(gè)好的插件都可以節(jié)省您的工作流程時(shí)間。對(duì)于 IDE 平臺(tái)，這些工具只需幾周即可收回成本。對(duì)于大客戶來(lái)說(shuō)，多年來(lái)節(jié)省的費(fèi)用總計(jì)高達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元?，F(xiàn)在這就是投資回報(bào)！

9. EMACS、Vim 和 Notepad++ 是出色的 IDE。

現(xiàn)實(shí)： 它們是出色的文本編輯器，但不是 IDE。

EMACS、Vim 和 Notepad++ 非常適合基本代碼編輯，但與真正 IDE 的強(qiáng)大功能和靈活性相比，它們顯得不夠。源代碼管理集成、同步圖表可視化和自動(dòng)代碼驅(qū)動(dòng)文檔等功能改變了游戲規(guī)則，將您的 IDE 轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓?HDL 平臺(tái)。

10. AI 將取代在 IDE 中編寫 HDL。

現(xiàn)實(shí)： 人工智能是一種工具，而不是替代品。

AI 可以幫助提供代碼建議、優(yōu)化和格式化，但它并不是要為您編寫整個(gè)設(shè)計(jì)。把它想象得更像一個(gè)副駕駛。這很有幫助，但您仍然是駕駛座上的那個(gè)人。

現(xiàn)代 IDE 是集成 AI 工具的完美平臺(tái)，同時(shí)讓您掌控一切。AI 的創(chuàng)造力必須以 IDE 語(yǔ)言服務(wù)器的確定性行為為指導(dǎo)。將其視為帶有護(hù)欄的創(chuàng)意助手 - 創(chuàng)新，但永遠(yuǎn)不會(huì)失控。AI 與 IDE 的結(jié)合將使您更加繁榮。HDL 的豐富而富有成效的來(lái)源，防止通過(guò)編碼語(yǔ)義的護(hù)欄產(chǎn)生幻覺(jué)。

11. IDE 僅用于編寫代碼。

現(xiàn)實(shí)：IDE 所做的不僅僅是代碼編輯。

IDE 不僅僅是一個(gè)花哨的文本編輯器，它還是一個(gè)具有代碼編輯魔力的項(xiàng)目管理強(qiáng)國(guó)。從版本控制到調(diào)試再到文檔，IDE 都能處理。

它在混亂的源文件中創(chuàng)造秩序。在網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)位置搜索文件將變?yōu)槁暶骱蛯?shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單導(dǎo)航。文本替換？忘記他們。語(yǔ)義重命名是新標(biāo)準(zhǔn)，可確保您的代碼保持干凈一致。

結(jié)論：為什么需要 HDL IDE

IDE 不僅適用于軟件開發(fā)人員。它們適用于編寫代碼的任何人，包括硬件設(shè)計(jì)人員和驗(yàn)證工程師。無(wú)論您是新手還是經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人士，IDE 都可以讓您的生活更輕松，代碼更好，項(xiàng)目更易于管理。

當(dāng)您可以擁有觸手可及的成熟 HDL 平臺(tái)時(shí)，為什么還要堅(jiān)持使用文本編輯器呢？現(xiàn)在是時(shí)候擁抱硬件設(shè)計(jì)的未來(lái)，將過(guò)去的煩惱拋在腦后了。您的下一級(jí) IDE 正在等待。