영국 FPGA 현황 속으로: 2025년 DESN 산업 설문조사 인사이트

Source: Dev.to

(번역할 텍스트를 제공해 주시면, 요청하신 대로 한국어로 번역해 드리겠습니다.)

설문 조사 배경

이 결과는 영국 팀들이 여러 산업에 걸쳐 FPGA를 적용하는 방식, 전통적인 검증 방식과 고급 검증 방식 사이의 변화하는 균형, 그리고 소규모 전문 팀 내에서 엔지니어링 전문성을 유지하고 개발해야 하는 지속적인 필요성을 강조합니다.

참여자 및 사용 현황

Figure 1은 응답자들 사이에서 FPGA 공급업체의 분포를 보여주며, AMD/Xilinx 장치가 명확히 채택을 선도하고 그 뒤를 Altera가 잇습니다. Lattice, Microchip, Efinix와 같은 소규모 공급업체도 나타나며, 이는 유연성과 공급 회복력을 추구하는 영국 설계자들에게 제공되는 기술 옵션의 다양성이 확대되고 있음을 반영합니다. 일반적인 FPGA 제품군으로는 Kintex‑7, Artix‑7, Stratix‑10, Cyclone 등이 포함되어 고성능과 비용 효율성 사이의 균형을 보여줍니다. 이러한 조합은 특히 산업, 항공우주, 연구 중심 애플리케이션에서 복잡하고 고부가가치이면서도 자원 의식이 높은 설계에 대한 영국의 지속적인 강점을 나타냅니다.

AMD/Xilinx가 여전히 지배적인 플랫폼이며, Altera, Lattice, Microchip, Efinix가 의미 있는 2차 채택을 보이고 있어 FPGA 생태계가 성숙하고 다양화되고 있음을 강조합니다.

프로젝트 규모 및 엔지니어링 노력

Figure 2 shows that mid‑range FPGA designs (10 k – 500 k LUT‑FF pairs) are by far the most prevalent, while only a few projects exceed the million‑gate threshold. These findings suggest that most FPGA developments remain optimised for smaller teams and faster delivery cycles.

Most projects fall within the 10 k – 500 k LUT‑FF range, confirming that mid‑sized FPGA designs dominate UK development activity. Few respondents report working on 1 M – 5 M‑gate designs, and very large‑scale projects above 5 M gates remain uncommon. This also highlights recurring challenges in verification effort, resource scalability, and toolchain management, particularly for FPGA‑SoC integration and in‑system debug.

Application Areas

Figure 3 highlights the distribution of application sectors, showing aerospace and defence as the leading sector for FPGA use, followed by industrial and prototyping applications. Consumer electronics, scientific instrumentation, and video/image processing also represent strong areas of activity, demonstrating the adaptability of FPGAs across both commercial and research domains.

​항공우주 및 방위 분야가 FPGA 사용을 주도하며, 그 다음으로 산업, 프로토타이핑 및 과학 응용 분야가 뒤따릅니다.

​각 응용 분야별 상세 비율을 보여주는 표: 항공우주·방위 (57.89 %), 프로토타이핑 (42.11 %), 산업 (31.58 %), 비디오·이미지 처리 (42.11 %).

These findings confirm that FPGAs remain vital for mission‑critical and performance‑intensive systems where reliability, flexibility, and low latency are essential design priorities.

Tools, Languages, and Verification Approaches

Figure 4 presents the usage of design and scripting languages. VHDL remains the most widely used HDL among UK respondents, followed by Verilog, SystemVerilog, and TCL. Python is increasingly used for automation and build scripting, while MATLAB and Perl serve minor roles in analysis and integration.

In terms of verification strategies, simulation with directed tests remains the most common technique (84.21 % of participants). In‑system testing and manual RTL code reviews are also heavily relied upon (68.42 % each). Functional coverage and constrained‑random simulation are gaining traction but remain under 50 %. Assertion‑based verification was reported by 26.32 %, and formal equivalence checking trails behind at 15.79 %.

Figure 5 breaks down verification methods currently in use:

​지시‑테스트 시뮬레이션이 주도하고 있으며, 인‑시스템 테스트와 수동 RTL 리뷰가 응답자의 3분의 2 이상에서 사용됩니다. 커버리지‑기반, 어설션‑기반, 그리고 포멀 방법은 꾸준히 성장하고 있지만 아직은 덜 일반적입니다.

프로토타이핑 및 설계 과제

Figure 6 (a)에서는 영국 응답자들이 확인한 가장 지속적인 장벽을 보여줍니다. 가시성 및 디버그 제한이 최우선 과제로, 그 뒤를 하드웨어 통합과 다중 FPGA 파티셔닝 어려움이 잇습니다.

​최신 FPGA 디바이스로 하드웨어를 설계하고 구축하는 것이 가장 흔한 과제이며, 그 다음으로 외부 IP 통합 및 하드웨어 가시성·디버그 문제와 대형 설계 파티셔닝, 고속 인터‑FPGA 연결 관리가 두드러진 부차적 어려움으로 나타났습니다.

Figure 6 (b)에서는 동일한 데이터를 표 형태로 제공합니다.

설계 흐름 및 병목 현상

Figure 7 (a)는 개발 단계별 엔지니어링 노력의 분포를 보여줍니다. 검증이 전체 프로젝트 노력의 대부분을 차지하고, 설계, 통합 및 디버그 작업도 각각 의미 있는 비율의 엔지니어링 시간을 차지합니다.

응답자들은 전체 노력 중 RTL 검증에 가장 많은 비중(28 %)을, 초기 설계 사양에 24 %를, 그 다음으로 RTL 입력에 15 %를 할당했다고 보고했습니다. 나머지 시간은 타이밍 분석, 소프트웨어 통합 및 실험실 디버그 활동에 나누어집니다.

Figure 7 (b)는 동일한 정보를 표 형식으로 제시합니다.

Source: …

안전 및 표준 준수

항공우주 및 안전‑중요 시스템 설계에 종사하는 응답자들 사이에서 정형 프레임워크의 채택은 제한적이지만 측정 가능한 수준입니다. 그림 8은 안전‑중요 환경에서 일하는 응답자 중 약 절반이 어느 정도 DO‑254 준수를 적용하고 있음을 보여주며, 가장 일반적인 수준은 항공 전자 하드웨어에 대한 가장 엄격한 인증 카테고리인 Level A입니다. Level B‑D는 덜 일반적입니다.

​영국 응답자 중 절반은 정형 안전‑중요 표준을 따르지 않았으며, 규제된 분야에서 일하는 이들은 항공우주 프로젝트에 가장 많이 DO‑254 Level A를 적용했습니다.

그림 9는 현재 소수의 응답자만이 산업 및 자동차 프로젝트에 대해 IEC 61508 또는 ISO 26262 프로세스를 따르고 있음을 나타내며, 이는 항공우주 분야를 넘어 이러한 표준이 초기 채택 단계에 있음을 반영합니다.