在 FPGA 开发过程中，EDA 工具（Electronic Design Automation）是工程师的生产力核心。不同厂商的 FPGA 芯片通常配套不同的开发工具，但在项目实践中，很多工程师往往会接触多种 EDA 软件。
本文将带你系统梳理三款 FPGA 开发中最常用的软件：Vivado、Quartus、ModelSim，从功能、适用场景、优缺点等多个维度进行全面对比，助你快速入门并合理选择。
一、Vivado —— Xilinx 官方旗舰开发平台
1. 基本简介
Vivado 是 Xilinx（现为 AMD）推出的综合性 FPGA 开发环境，主要面向 7 系列、UltraScale、Versal 等高端 FPGA 器件。 它集成了综合、布局布线、时序分析、仿真、硬件调试等完整流程，是 Xilinx FPGA 开发的首选工具。
2. 核心功能
- RTL 综合与实现：支持 Verilog、VHDL 和 SystemVerilog，自动进行逻辑优化与布局布线。
- IP Integrator：可视化模块连接工具，适合 SoC 级设计。
- 仿真与调试：内置 Vivado Simulator，也可外接 ModelSim 进行功能仿真。
- 硬件调试：提供 ILA、VIO 等在线调试工具，可直接在 FPGA 上抓取波形。
- 支持 HLS 与 Vitis：可与 Vitis 平台协同，进行高层次综合和软硬件协同设计。
3. 优缺点对比
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
| 图形化界面友好、集成度高 | 软件安装包大（数十 GB），对电脑配置要求高 |
| 支持最新 Xilinx 系列器件 | 不支持 Intel/Altera 系列芯片 |
| 强大的调试工具链（ILA、VIO） | 编译速度相对较慢 |
| 支持 Tcl 命令行自动化脚本 | 初学者上手曲线较陡 |
4. 适用场景
适用于基于 Xilinx FPGA 的开发，如 ZYNQ、Kintex、Virtex 系列； 常见于嵌入式系统、图像处理、高速接口验证等中高端应用。
二、Quartus Prime —— Intel FPGA 官方开发平台
1. 基本简介
Quartus Prime 是 Intel（原 Altera）推出的官方 FPGA 设计工具，分为 Lite、Standard、Pro 三个版本，对应不同规模的 FPGA。 它是 Intel FPGA（如 Cyclone、Arria、Stratix 系列）设计的标准工具。
2. 核心功能
- 项目管理与综合实现：支持 Verilog/VHDL，自动化逻辑优化。
- Platform Designer（原 Qsys）：快速搭建 SoC 系统，支持 Nios II 软核 CPU。
- SignalTap II 逻辑分析仪：强大的在线调试功能，实时观察信号波形。
- 支持 OpenCL 与高层设计：方便 AI 加速和并行计算类项目。
3. 优缺点对比
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
| 软件生态稳定、支持丰富的 IP 核 | GUI 操作相对老旧 |
| 支持 Windows 与 Linux 双平台 | 部分功能需 Pro 版授权 |
| 集成 SignalTap，调试便捷 | 对超大设计编译时间较长 |
| 对中低端 FPGA 支持优秀（如 Cyclone 系列） | 不兼容 Xilinx 器件 |
4. 适用场景
适用于 Intel FPGA 开发，尤其是工业控制、通信系统、AI 加速、嵌入式平台等。 如果你的硬件板卡来自 Intel/Altera 系列，Quartus 是必用工具。
