无Xilinx FPGA硬件能否在CPU上完成软件仿真并运行代码

完全可以不依赖实体U280 FPGA板卡，在x86 CPU端完成代码的功能、时序仿真，以下是经过验证的可落地方案：

官方原生工具方案（适配度最高，新手优先选） #

Xilinx（现AMD）的Vivado、Vitis工具链本身就自带全流程CPU端仿真能力，安装工具时只要勾选U280对应的器件支持包，不需要连接板卡就能使用：

• 基础RTL行为仿真：如果是写纯Verilog/VHDL逻辑，在Vivado工程中选择U280对应器件型号xcu280-fsvh2892-2L-e，编写完Testbench后直接调用内置的xsim仿真器即可在CPU上运行，验证模块逻辑功能，这个模式仿真速度最快，适合前期逐模块调试。
• Vitis异构加速软件仿真：如果是开发Alveo加速卡常用的异构加速应用（HLS C/C++、OpenCL、RTL加速核均可），编译目标选择sw_emu即可，工具会把主机端程序和加速核逻辑全部编译为x86可执行文件，直接在CPU上运行，可验证主机与加速核的数据交互、核内逻辑正确性，还支持用gdb等通用CPU调试工具断点调试，新手入门门槛极低。
• 时序级硬件仿真：功能验证通过后，可选择hw_emu编译/仿真目标，工具会基于综合、布局布线后的网表和时序参数，在CPU端模拟实际硬件的时序行为，可排查跨时钟域问题、时序违例、数据流延迟匹配问题，不需要实体板卡，仅仿真速度慢于前两种模式。

开源仿真器方案（轻量可选） #

如果不想安装体积庞大的官方全套工具，也可以用开源仿真工具完成CPU端仿真：

• 可选用Verilator、Icarus Verilog、GHDL这类开源仿真器，导入U280对应的官方器件功能仿真模型（随Vivado器件包提供，无需板卡即可提取），搭配自行编写的Testbench即可在CPU上跑通RTL功能仿真。其中Verilator会将RTL代码转换为C++模型编译运行，仿真速度甚至快于官方xsim，适合大规模逻辑的快速迭代验证。

注意：纯CPU仿真无法复现实际板卡上的信号完整性、电源扰动、温度漂移带来的硬件异常，运行速度也和实际FPGA硬件的并行加速速率有差距，但完全可以覆盖新手阶段代码编写、逻辑调试的绝大多数需求，提前在仿真阶段排掉80%以上的逻辑bug，能大幅减少后续上板的调试成本。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者enes1994