作者：隱達

（一）昨夜西風凋碧樹。獨上高樓，望盡天涯路

2000年的時候，做設計基本都是使用Xilinx公司的Virtex和Virtex-E系列芯片。那時候Altera技術實力還比較弱，基于Altera的芯片做設計是要被大家diss的。某天晚上大概十點多了吧，我正如癡如醉的沉浸在編碼的快感當中。主管悄無聲息的站到了我身后，我從顯示器中看到了隱約的影子，轉頭一看果然是他老人家。

主管神色凝重，眉頭緊蹙。我在腦子里迅速回顧了一下自己最近的所作所為，確信沒干什么罪大惡極、自絕于人民的壞事兒，用顫抖的語氣小心翼翼的問：老大，您找我？老大的神色迅速地轉換，分明在說：蠢貨，你又不是什么萌妹子，要是沒事兒你以為我老人家愿意屈尊站到你這兒么？after一個藍衣女子般的風情萬種的白眼之后，老大終于開腔了。

“我們學理科的都不信鬼神對吧？”大哥，你這是什么開場白？！我那會兒不過才工作兩年多，純潔的像一張黑不溜秋的白紙，根本識別不了您這是準備給我刨什么坑好吧，為啥你要給我出這樣的難題？老大露出了一些不耐煩：“幾個月之前到現在，有一批單板邪門兒了，有的工作正常，有的就不斷的出亂碼。經過大家夜以繼日沒白沒黑嘔心瀝血玩兒命的加班定位之后，大家一致認為問題出在這塊單板上的FPGA上”。早說嘛，FPGA我熟啊。“老大，問題既然都定位了，那就解決嘛”。老大露出了詫異的神情：我X，你這貨是怎么混進我司的？回頭老子要找當初面試你的人算賬！老大深吸了一口氣，帶著“老子再忍你十秒鐘的神情”繼續說：“這個FPGA一共9000多接近一萬行代碼，最關鍵的是，設計這個FPGA的同事三周前就離職了。現在雖然確定了問題出在這個FPGA，但是究竟是什么問題還不知道。所以呢，大家商量了一下，決定暫時把你抽調出來，全力投入這個事情。一呢，要搞清楚到底是什么問題，二呢，把問題徹底解決掉”。

要不怎么說當年的我就是純潔啊，要是放到現在，這肯定是一個絕佳的跟老大討價還價、多給自己爭取個仨瓜倆棗的好機會啊。彼時單純（其實就是弱智）的我卻覺得天大的展示自己身手的時刻終于到來了，于是欣然接受。老大神情輕松了一些，但還帶著少許疑惑：這貨不知道行不行，但愿不要把老子也坑了。然后溜溜達達的走了。

（二）衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴

我一夜無眠，小心臟一直在忽冬忽冬滴亂跳。第二天我一頭扎進了封閉的實驗室。實驗室里堆了好多單板，好的一堆，壞的一堆，然后各種儀器和電腦。整整一周，我都在實驗室里瞎折騰，除了一遍又一遍的證實了問題現象確實如老大所描述的，然后就是看那9000多行的HDL代碼。寫代碼的同事不知道是故意的還是習慣如此：注釋少的可憐、設計文檔和實際代碼差異極大（文檔在說水果里面桃子最好吃，代碼寫的是大飛機C919很威武）、變量的命名也毫無規律，后綴_addr的變量居然是數據總線，而后綴_data的變量才是地址總線。我心說：“哥啊，地球人都知道花花轎子人抬人。你我素昧平生、素不相識、萍水那個從未相逢，可為神馬你就知道我要被派來收拾你的爛攤子，這么多花樣來收拾我涅？”

一周毫無進展，我很沮喪。渾渾噩噩的過了周末（其實也就是周日一天），周一繼續鉆進實驗室。開放辦公區里鶯歌燕語，其樂融融，就我一個人傻兮兮的在實驗室里古佛青燈兼顧影自憐，相當稱得上凄凄慘慘戚戚。中間老大時不時的過來關心我一下，其實就是監工外加檢查進度。可是沒進度可言：我根本不知道問題出在哪里，這么短的時間把小一萬行HDL代碼都看明白也不可能。如果我能的話，那我應該去做老大的老大了（那會兒大家都崇拜技術牛人，普遍覺得誰技術牛誰就應該做老大）。

一轉眼就到周五下午了，我在實驗室里垂頭喪氣。雙手捂著臉，開始埋怨自己為什么接任務的時候才出現智商余額不足的fatal error。大顯身手是徹底的forget about it了，弄不好倒可能因此把自己給葬送了。繼而開始埋怨主管：我一直是順民，挺聽話也挺出活，你為啥要給我刨這么大的一個坑涅？百撕不得奇解啊。一頭霧水兼百無聊賴，我拿起一塊單板，盯著那片FPGA。嗯，這里寫著Malaysia，沒想到Xilinx在大馬還有工廠。換一塊單板，嗯，還是Malaysia。這不是廢話么，買一批至少也是幾千片，當然都是Malaysia。正要仰天長嘆“天亡我也，非我不能也”，忽然瞥見另一塊單板的FPGA上印的似乎不是Malaysia，拿起一看，果然印的是Taiwan。終于找到一點有意思的事情做了，于是再拿一塊，嗯，Taiwan，再拿一塊，嗯大馬。拿著拿著，忽然發現一個規律：從那堆壞板子里拿的都是印著Malaysia；從那堆好板子里拿的都是印著Taiwan。

（三）眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在，燈火闌珊處

工程師都知道，尋找好板和壞板之間的“差異”是定位問題的利器之一啊。因此當時雖然沒有欣喜若狂，但是也隱隱看到了一絲曙光。

我沖出實驗室，一溜小跑去了焊板實驗室。找到了焊板的同事，讓他現場給我焊兩塊單板，一塊必須用產自大馬的FPGA，一塊必須用產自臺灣的FPGA。那個老兄很奇怪的看了我一眼，然后又一眼。后來我才想明白估計我是第一個在乎芯片產地的怪咖。

我就站在他旁邊，看著他工作，覺得時間過得奇慢無比。拿到了焊好的兩塊板子，又以百米沖刺的速度殺回實驗室，隱隱約約聽到有同事在抱怨：發哪門子神經，刮這么大的風。我以迅雷不及掩耳盜鈴之勢，先把臺灣板子安裝好，上電啟動、加載、運行，果然是好的；拆掉臺灣，換上大馬板子，上電啟動、加載、運行，果然出誤碼了。問題確診了！為了保險起見，我從壞板和好板堆里各取了兩塊單板進行了驗證，現象是一致的。

此時距離下班也就十幾分鐘了，我趕緊去了老大的工位，強壓著雞凍滴小心情，向老大匯報：“老大，告訴生產那邊，發貨只能用產自臺灣的芯片，馬來西亞的堅決不能用。我懷疑產自馬來西亞的芯片的容差小，產自臺灣的芯片的容差比較大。而設計本身肯定存在時序打擦邊球的情況，導致使用產自馬來西亞芯片的單板會出誤碼，而使用產自臺灣的芯片則沒有問題。到底是哪里的時序存在擦邊球的隱患，我還需要進一步熟悉代碼，尋找之而修改之而長治久安也”。老大難得的露出了笑容：“嗯，不錯不錯！這兩周辛苦了，回去好好休息，下周全力解決問題。啊，對了，你該刮胡子了。”

周末跟老婆（那時候還是女朋友）去搓了一頓大餐，逛街，看電影，累得半死，但是心情那是相當的愉快。

我從實驗室回到了工位，在感受人間煙火氣的同時，全力看代碼。認真的看了一整天之后，我發現前同事對于“同步”、“組合邏輯嵌套層次不能過多”等設計原則完全不care，隱患到處都是，要想徹底的解決這些隱患，只有一個辦法：推倒重來。我去找老大說明了想法，老大說：“要不要這么夸張？勞資派你去解決問題，你解決問題就是了，搞這么大工程出來，有必要么？”我說：“老大，我以一個工程師滴半生清譽擔保：如果不推倒重來，問題根本不能徹底解決。”老大無奈的揮了揮手，說話的同時目露兇光兼咬牙切齒：“是否推倒你來定。但素，市場那邊給出的預測是最多三個月內，這塊單板就會迎來發貨高峰，到那時無論如何也要保證FPGA不出任何問題。你有信心滴干活？”“餓夫考斯啊老大，沒有金剛鉆，不攬瓷器活啊”，我心說：“你要是答應給我加五百塊工資，沒準兒我敢承諾一半的時間就給你搞出來”。

結果不到三個月，我的全套重寫的代碼就完成了，編譯、加載、測試：不論是產自臺灣的芯片還是馬來西亞的芯片，完全沒問題。老大不放心，特地多找了幾塊焊著馬來西亞芯片的板子一遍又一遍的測試，結果仍然是no problem at all。

老大笑靨如花（港版那個），眼睛瞇成了一條縫兒：“小樣兒，行啊！”我只顧嘿嘿傻笑，結果忘了趁熱打鐵跟老大提加薪。曾經有一個機會擺在我面前，我沒有珍惜。如果有重來一次的機會，我特么會加一個十萬光年的期限。

過了沒多久，Xilinx公司也發來了報告：由于馬來工廠的某個車間頂部一個窗戶沒關嚴，導致車間純凈度不夠，所以那段時間生產的芯片盡管各項指標都在合格范圍內，但是都在邊緣，從而容差能力都比較低。公司已經發現并做了相應處理，之后生產的芯片從一致性方面跟臺灣產的芯片沒有區別了。

Well，這就是我從業生涯中碰到的“芯片也要看出身”的“靈異”事件。給我的印象是如此之深，18年后我仍然記得清清楚楚。問題解決是在2000年的9月份，第二年，我慘遭表揚，獲得了某公司的最高榮譽：XXXX獎。

后記：

1.真實問題定位的過程很痛苦，也比文中描述的要復雜，因為那批單板使用的FPGA芯片還有另外一個產地：韓國。在定位問題的過程中，臺灣和韓國的芯片加載原同事的設計都沒有問題，馬來產的就不行。于是比對、比對、再比對，最終確定了問題出在馬來產的芯片上。

2. 我重寫后的設計完全不區分芯片的產地。采用原同事設計、已經發貨的那批單板，使用產自臺灣、韓國的芯片而暫時沒出問題的，總量大概幾千塊吧，這些單板在條件發生變化時（比如溫度變化、電壓變化），出誤碼是必然的。好在那時候運營商對國產廠家都比較寬容，用服的同事找了各種機會，神不知鬼不覺的對這些單板上的FPGA重新加載了新版本，徹底消除了隱患。

3. 9000多行代碼，我用了大概70個工作日進行了重寫，計算開發效率，大約是130行/人天。實際上，我做過個人職業生涯的不完全統計：使用HDL開發FPGA，從全流程的角度來計算（從需求分析到最終發布），效率不會超過20行/人天，跟軟件開發效率大致類似。當然，隨著新的設計語言以及工具等方面的進步，開發效率會逐步提升是毫無疑問的。

4. 文檔真的很重要、很重要、很重要。很多人會說：整個設計（模塊）我閉著眼睛都能知道哪行代碼是干嘛的，文檔意義不大。但素，人的記憶是會衰退的。如果設計天衣無縫、沒有任何問題，在整個生命周期里沒有任何升級或者功能變動，那么文檔也許沒那么重要。但素，大家想一想，對于FPGA來說，上述條件全部滿足的概率是不是和行星撞地球差不多？我幾乎重寫了整個設計文檔，基本能保證文檔描述的是西施，而設計至少是鳳姐。

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本文作者：隱達，阿里云資深專家，花名的意思就是做人隱，做事達。業余時間喜歡看美劇和讀書，尤其是歷史書；還喜歡喝點小酒侃大山，喝酒只喝啤酒和威士忌；酒量比較差，但是酒品還過得去。我在某通信公司工作了18年，其中十年的大規模FPGA/ASIC開發和系統設計，剛剛加入阿里云，負責FPGA/ASIC異構計算。

審核編輯：黃飛