本文转载自： 雷达通信工程师微信公众号
主要方式简单对比
USB3.0接口
目前在FPGA上实现USB3.0高速通信主要有两种方案，一种是采用FTDI的FT601系列芯片，官方自带驱动和基础的FPGA接口实例；
另一种为采用赛普拉斯的EZ-USB® FX3 SuperSpeed USB 控制器，同样官方也提供驱动和FPGA示例代码，主要特性如下：
以上两种方案都是支持5Gbps传输速率，和FPGA采用32bit并行数据通信接口；
千兆网以太网
千兆网目前应用最广泛的接口之一，是个人台式电脑和服务器的标配，也可用于FPGA和PC之间的高速通信，免驱动，通过简单的调用操作系统API即可使用，借助以太网自身的技术生态还可很容易实现一些其他功能，如多节点数据交换等；
FPGA实现1、2.5Gbps网络接口可通过外接PHY或者使用高速Serdes收发器实现，介质方面可选择光口，或者RJ45；如果使用外部PHY的方案，可以根据传输介质的需求选择合适的PHY型号，部分PHY支持光口传输；若所使用的FPGA型号（以xilinx为例）带有高速serdes收发器，也可直接采用GTX实现SFP光模块接口，该方式省去了PHY芯片的电路，FPGA逻辑实现上也更简单，当需要用光口传输时，直接插上SFP光模块即可，若需要用RJ45接口，则插上专用的SFP电口模块转出RJ45，电口模块和光口模块分别如下图所示；
万兆网以太网
万兆以太网技术在运营商核心网、互联网大厂的数据中心中应用很多，目前有多种速率等级，基础10Gbps，更高的25G、40G、100G、200G等，基础的10Gbps可以采用专用的万兆网线进行传输，更高速率的标准一般通过光纤和高速铜缆DAC进行传输，DAC线缆因损耗其传输距离较短，通常为3米以内，越是高速越难以远距离高速传输；远距离高速传输通常采用光介质（光纤+光模块）方案；xilinx的vivado中提供了多个万兆以太网的IP核，速率从10G到100G都有（高端IP需要付费），除了IP中实现的PHY和MAC之外，应用还需要实现IP协议栈，如TCP、UDP，其中UDP协议较为简单，能满足绝大多数应用场景；TCP则较为复杂，也有第三方提供收费的IP。
要想实现高性能的传输，特别是25G以上的一些速率等级，除了FPGA端，PC端的驱动也非常重要，目前普遍采用DMA+用户端轮询驱动的方式，将数据包的收发绕过操作系统内核区间（避免内核与用户区之间的拷贝），直接由用户区程序进行处理，使用轮询而不是CPU中断（CPU中断响应时间不确定性较大），同时用零拷贝技术传递数据，减少在内存中的拷贝次数，提高处理效率，下图为一种40G的光模块。
PCIE接口
PCIE接口很常见，如个人电脑的主板上都有PCIE的插槽，这也是服务器或PC与外部设备进行超高速数据传输的主要接口，像GPU卡、万兆网卡、NVME固态硬盘等都是连接在PCIE通道上。
FPGA上，intel和xilinx两家在容量稍大的FPGA系列z中都设计了PCIE的硬核，如xilinx的7系列以上中等容量以上型号都具有PCIE核，只是性能有所区别，如7系列中的K系列只支持PCIe Gen2速率等级，只有V系列才支持PCIe Gen3。xilinx提供的XDMA PCIE核将PCIE和DMA封装在一起，提供AXI4-Stream或者AXI4-MM高速数据接口和AXI4-LITE低速接口，实测在windows系统上采用PCIe Gen3x8连续传输数据流可达到6.4GB/S以上。
