Verilog是編程語(yǔ)言嗎

知乎上刷到一個(gè)問(wèn)題，問(wèn)性能最強(qiáng)的編程語(yǔ)言是什么？看到高贊回答到是Verilog，然后在評(píng)論區(qū)就引發(fā)了一場(chǎng)Verilog到底算不算編程語(yǔ)言的爭(zhēng)論，我覺(jué)得比較有意思，所以就也打算嘮嘮這個(gè)事情。

趁著最近奇葩說(shuō)正播，本篇文章試著用辯論的形式來(lái)討論一下這個(gè)問(wèn)題。正反兩方，正方：Verilog當(dāng)然算編程語(yǔ)言，反方：Verilog不能稱為編程語(yǔ)言。接下來(lái)，有請(qǐng)雙方立論。正方先開(kāi)始。

正方

Verilog當(dāng)然算是編程語(yǔ)言，首先我們來(lái)看看什么叫編程語(yǔ)言。根據(jù)維基百科，最早的編程語(yǔ)言是在電腦發(fā)明之前，當(dāng)時(shí)是用來(lái)控制提花織布機(jī)及自動(dòng)演奏鋼琴的動(dòng)作。

所以并不是說(shuō)在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)上跑的才能叫編程語(yǔ)言，你做一段可以自動(dòng)彈棉花的動(dòng)作，規(guī)定規(guī)則（語(yǔ)法）和含義（語(yǔ)義），這就可以稱為一段編程語(yǔ)言。再來(lái)看Verilog，符合編程語(yǔ)言描述的語(yǔ)法和語(yǔ)義，然后通過(guò)綜合（編譯）生成bit流文件，下載到FPGA上，F(xiàn)PGA根據(jù)這個(gè)bit流文件，然后將內(nèi)部的LUT、D觸發(fā)器等基本單元任意組合實(shí)現(xiàn)組合電路和時(shí)序電路。

最終使FPGA能實(shí)現(xiàn)各種硬件功能。請(qǐng)問(wèn)這樣還不算編程語(yǔ)言算什么？這是我方的第一個(gè)論點(diǎn)。

再來(lái)，我準(zhǔn)備了一頁(yè)P(yáng)PT

TIOBE公司公布的1月全球最流行編程語(yǔ)言排行榜，可以看到Verilog還沒(méi)有排到前50 ，但是沒(méi)關(guān)系，Verilog上榜了，權(quán)威機(jī)構(gòu)都說(shuō)明了，所以Verilog作為編程語(yǔ)言，還有什么需要爭(zhēng)論的。這是我方第二個(gè)論點(diǎn)。

再來(lái)，剛才我在前面提到了FPGA，F(xiàn)PGA的全稱是什么，F(xiàn)ield Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列，看到?jīng)]有——可編程，那么它對(duì)應(yīng)的編程語(yǔ)言是啥，就是Verilog。

我們很多理工科專業(yè)的朋友在學(xué)?；蚨嗷蛏俣冀佑|過(guò)FPGA?？梢哉f(shuō)在FPGA上你可以用Verilog寫出任何數(shù)字電路，但是這個(gè)編程的過(guò)程也是非常漫長(zhǎng)和枯燥的，因?yàn)槟阋獜淖钚∫粋€(gè)門，一個(gè)D觸發(fā)器開(kāi)始搭建，然后要進(jìn)行漫長(zhǎng)的仿真調(diào)試，才能實(shí)現(xiàn)最終一個(gè)硬件功能。

為什么設(shè)計(jì)起來(lái)這樣累的語(yǔ)言還一直被我們使用，因?yàn)樗悄壳拔覀冊(cè)O(shè)計(jì)電路最主流、流程最完善、PPA權(quán)衡最好的語(yǔ)言，如果說(shuō)有人問(wèn)？目前性能最強(qiáng)的編程語(yǔ)言是什么，那么我一定回答是Verilog，因?yàn)闆](méi)有哪個(gè)語(yǔ)言的運(yùn)行速度能跑得快FPGA和ASIC。

反方

OK，別著急，我們慢慢來(lái)，都在射程范圍之內(nèi)，都在射程范圍之內(nèi)。

剛才，對(duì)方一直不斷重復(fù)Verilog，Verilog，但是卻沒(méi)有說(shuō)全Verilog的全稱是什么，Verilog HDL，HDL是什么，不是Hardware Design Language硬件設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是Hardware Description Language硬件描述語(yǔ)言?？吹?jīng)]有，Verilog在定義時(shí)在名稱上就說(shuō)的明明白白，它是硬件描述語(yǔ)言，而不是編程語(yǔ)言。

再來(lái)，對(duì)方第二個(gè)論點(diǎn)，舉例了一個(gè)TIOBE的最流行編程語(yǔ)言排行榜，說(shuō)上面有Verilog，覺(jué)得這就是權(quán)威，從而得出結(jié)論，說(shuō)Verilog是編程語(yǔ)言。首先，我方相信這個(gè)排行榜的流行準(zhǔn)確性，但是你要知道這個(gè)排行榜是否會(huì)真的去研究Verilog到底能不能歸類到編程語(yǔ)言范疇的這個(gè)問(wèn)題？

因?yàn)檫@個(gè)排行榜真正在意的重點(diǎn)是語(yǔ)言的受歡迎程度，而不是語(yǔ)言的準(zhǔn)確分類。如果今天有一個(gè)排行榜，來(lái)公布的是最流行的硬件描述語(yǔ)言的話，我相信排在第一第二的肯定是VHDL和Verilog HDL。

所以我方認(rèn)為對(duì)方的第二個(gè)論點(diǎn)不成立。

至于對(duì)方所提到的第三點(diǎn)，F(xiàn)PGA全稱是現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列，但是這里的可編程應(yīng)該理解為可更改的意思，而并不是Verilog對(duì)它進(jìn)行編程。用Verilog描述的電路可以運(yùn)行在FPGA上，意味著這個(gè)電路是可更改，可擦除的。

對(duì)方最后提到的Verilog是性能最強(qiáng)的編程語(yǔ)言，我認(rèn)為這樣和其他編程語(yǔ)言做比較，完全就是在作弊，因?yàn)榫幊陶Z(yǔ)言都是最終被編譯成二進(jìn)制指令，運(yùn)行在電路上的，Verilog就是電路本身。沒(méi)有人能快過(guò)電路本身。

我們把編程語(yǔ)言寫出來(lái)的代碼叫程序，程序是什么？在計(jì)算機(jī)中程序就是控制計(jì)算機(jī)的指令。HDL寫出來(lái)的代碼叫什么？好像也不能直接叫程序，因?yàn)閺哪撤N意義上它只是電路的一種描述形式，它可以說(shuō)就是計(jì)算機(jī)、就是電路。所以用Verilog寫的代碼只能叫代碼，不能叫程序。這是Verilog和編程語(yǔ)言的本質(zhì)區(qū)別。

最后，這道題目我們?cè)谟懻摰氖鞘裁矗覀冊(cè)谟懻摰氖蔷幊陶Z(yǔ)言嗎？不是，這道題目我們最終要討論的是，你在寫Verilog的時(shí)候，是否心中有電路。我們?cè)趯慥erilog時(shí)，是在做一個(gè)電路設(shè)計(jì)，Verilog只是作為一個(gè)工具，幫我們將腦海構(gòu)思的設(shè)計(jì)、電路給實(shí)現(xiàn)出來(lái)。

況且你寫代碼的時(shí)候，不僅心中要有電路，而且還得寫下來(lái)，畫出來(lái)，然后照?qǐng)D施工。如果你真的清楚的知道自己是在做什么，而不是利用現(xiàn)有積累的語(yǔ)法規(guī)則和方法去實(shí)現(xiàn)一定的功能的時(shí)候，你就不會(huì)提出這個(gè)問(wèn)題。因?yàn)槟闱宄?，我這不是在編程，我這是在描述硬件，我是在設(shè)計(jì)電路。綜上，我方認(rèn)為Verilog不是編程語(yǔ)言，它是硬件描述語(yǔ)言。

最后

Verilog是一種硬件定義語(yǔ)言。編程語(yǔ)言通常被理解為用于告知現(xiàn)有硬件要做什么的語(yǔ)言，而不是直接用于描述硬件的語(yǔ)言，即使在維基百科和各大網(wǎng)站會(huì)把Verilog歸類到編程語(yǔ)言當(dāng)中，廣義上來(lái)說(shuō)編程語(yǔ)言的范疇甚至在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前，硬要這么歸類，也沒(méi)問(wèn)題。但是我認(rèn)為我們學(xué)習(xí)、使用Verilog的朋友，必須要區(qū)分開(kāi)軟硬件的差異。用Verilog寫代碼不叫編程，那叫描述電路。

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，你還有什么見(jiàn)解，歡迎評(píng)論區(qū)留言。責(zé)任編輯：haq