如何提高Vivado编译速度04–哪个版本的Vivado编译最快

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前言

本文针对 Vivado 2018.3 ~ 2025.1 的 8 个主流版本，选取三类典型工程（纯 Verilog 逻辑的 CPU 工程、包含 MicroBlaze 的 MB 工程、基于 Zynq MPSoC 的 ZYNQU 工程），在统一硬件环境（固定 32 线程）和测试标准下，量化对比各版本的综合、实现及总编译时间，旨在找出 “编译速度最快” 的版本，并结合功能兼容性、工具链适配等需求，为不同场景下的 Vivado 版本选择提供客观依据。

一、实验条件说明

测试的Vivado版本为2018.3, 2019.2, 2020.2，2021.2，2022.2，2023.2，2024.2，2025.1
测试工程仍为前文三个示例工程：CPU、MB和ZYNQU
最大线程和使用线程均固定为32
其余条件同前文实验

二、测试记录

2025.1

CPU

实验编号	综合	实现	合计
2025.1-CPU-1	1m33s	1m38s	3m11s
2025.1-CPU-2	1m34s	1m38s	3m12s
2025.1-CPU-平均	1m33.5s	1m38s	3m11.5s

MB

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2025.1-MB-1	3m54s	31s	4m19s	8m44s
2025.1-MB-2	3m50s	30s	4m20s	8m40s
2025.1-MB-平均	3m52s	30.5s	4m19.5s	8m42s

ZYNQU

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2025.1-ZYNQU-1	1m15s	32s	1m50s	3m37s
2025.1-ZYNQU-2	1m12s	32s	1m50s	3m34s
2025.1-ZYNQU-平均	1m13.5s	32s	1m50s	3m35.5s

2024.2

CPU

实验编号	综合	实现	合计
2024.2-CPU-1	1m22s	1m46s	3m08s
2024.2-CPU-2	1m22s	1m48s	3m10s
2024.2-CPU-平均	1m22s	1m47s	3m09s

MB

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2024.2-MB-1	3m07s	26s	4m28s	8m01s
2024.2-MB-2	3m08s	26s	4m27s	8m01s
2024.2-MB-平均	3m07.5s	26s	4m27.5s	8m01s

ZYNQU

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2024.2-ZYNQU-1	1m09s	29s	1m58s	3m36s
2024.2-ZYNQU-2	1m09s	29s	1m58s	3m36s
2024.2-ZYNQU-平均	1m09s	29s	1m58s	3m36s

2023.2

CPU

实验编号	综合	实现	合计
2023.2-CPU-1	1m53s	2m10s	4m03s
2023.2-CPU-2	1m53s	2m10s	4m03s
2023.2-CPU-平均	1m53s	2m10s	4m03s

MB

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2023.2-MB-1	2m59s	23s	5m04s	8m26s
2023.2-MB-2	3m07s	22s	5m05s	8m34s
2023.2-MB-平均	3m03s	22.5s	5m04.5s	8m30s

ZYNQU

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2023.2-ZYNQU-1	1m15s	27s	2m09s	3m51s
2023.2-ZYNQU-2	1m15s	27s	2m10s	3m52s
2023.2-ZYNQU-平均	1m15s	27s	2m09.5s	3m51.5s

2022.2

CPU

实验编号	综合	实现	合计
2022.2-CPU-1	1m53s	1m59s	3m52s
2022.2-CPU-2	1m53s	1m57s	3m50s
2022.2-CPU-平均	1m53s	1m58s	3m51s

MB

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2022.2-MB-1	3m03s	22s	4m47s	8m12s
2022.2-MB-2	3m02s	22s	4m48s	8m12s
2022.2-MB-平均	3m02.5s	22s	4m47.5s	8m12s

ZYNQU

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2022.2-ZYNQU-1	1m14s	27s	1m38s	3m19s
2022.2-ZYNQU-2	1m14s	26s	1m39s	3m19s
2022.2-ZYNQU-平均	1m14s	26.5s	1m38.5s	3m19s

2021.2

CPU

实验编号	综合	实现	合计
2021.2-CPU-1	1m54s	2m03s	3m57s
2021.2-CPU-2	1m52s	2m03s	3m55s
2021.2-CPU-平均	1m53s	2m03s	3m56s

MB

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2021.2-MB-1	3m05s	20s	5m00s	8m25s
2021.2-MB-2	2m58s	19s	5m00s	8m17s
2021.2-MB-平均	3m1.5s	19.5s	5m00s	8m21s

ZYNQU

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2021.2-ZYNQU-1	1m05s	23s	1m34s	3m02s
2021.2-ZYNQU-2	1m06s	22s	1m35s	3m03s
2021.2-ZYNQU-平均	1m05.5s	22.5s	1m34.5s	3m03s

2020.2

Vivado 2020.2自带示例很少，这里实验用到的CPU是有的，而MB和ZYNQU需要在线下载，无需KX上网，流程如下：

示例设计右键Install，MB和ZYNQU。

还需要安装板卡，AC701和ZCU102。

CPU

实验编号	综合	实现	合计
2020.2-CPU-1	1m49s	1m53s	3m42s
2020.2-CPU-2	1m48s	1m54s	3m42s
2020.2-CPU-平均	1m48.5s	1m53.5s	3m42s

MB

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2020.2-MB-1	2m53s	19s	4m50s	8m02s
2020.2-MB-2	2m53s	18s	4m47s	7m58s
2020.2-MB-平均	2m53s	18.5s	4m48.5s	8m00s

ZYNQU

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2020.2-ZYNQU-1	1m03s	22s	1m34s	2m59s
2020.2-ZYNQU-2	1m04s	22s	1m33s	2m59s
2020.2-ZYNQU-平均	1m04.5s	22s	1m33.5s	2m59s

2019.2

示例工程CPU不需要更新，MB和ZYNQU还是需要更新一下（Update Example Project Repositories）。

示例工程MB选择MicroBlaze Application Preset (AC701)。

但此MB工程和高版本的MB工程还是有些区别，所以此处测试仅作参考。

示例工程ZYNQU选择Base Zynq UltraScale+MPSoC。

但此ZYNQU工程和高版本的ZYNQU工程还是略有区别，所以此处测试仅作参考。

CPU

实验编号	综合	实现	合计
2019.2-CPU-1	1m35s	1m52s	3m27s
2019.2-CPU-2	1m34s	1m51s	3m25s
2019.2-CPU-平均	1m34.5s	1m51.5s	3m26s

MB

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2019.2-MB-1	2m45s	18s	4m51s	7m54s
2019.2-MB-2	2m46s	18s	4m51s	7m55s
2019.2-MB-平均	2m45.5s	18s	4m51s	7m54.5s

ZYNQU

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2019.2-ZYNQU-1	50s	21s	2m07s	3m18s
2019.2-ZYNQU-2	48s	21s	2m07s	3m16s
2019.2-ZYNQU-平均	49s	22s	2m07s	3m17s

2018.3

示例工程CPU与高版本一致。

示例工程MB找不到类似的，故此版本不测试MB工程。

示例工程ZYNQU选择Base Zynq UltraScale+MPSoC。

但此ZYNQU工程和高版本的ZYNQU工程还是有些区别，所以此处测试仅作参考。

CPU

实验编号	综合	实现	合计
2018.3-CPU-1	1m31s	1m47s	3m28s
2018.3-CPU-2	1m27s	1m46s	3m23s
2018.3-CPU-平均	1m29s	1m46.5s	3m25.5s

MB

没有与高版本一样的MB示例工程，故无法进行对比。

ZYNQU

实验编号	OOC	综合	实现	合计
2018.3-ZYNQU-1	56s	16s	1m45s	2m57s
2018.3-ZYNQU-2	55s	17s	1m44s	2m56s
2018.3-ZYNQU-平均	55.5s	16.5s	1m44.5s	2m56.5s

三、实验结果统计与分析

Vivado版本/平均编译时间/示例工程	CPU	MB	ZYNQU
Vivado 2025.1	3m11.5s (+1.3%)	8m42s (+8.5%)	3m35.5s (+3.6%)
Vivado 2024.2	3m09s	8m01s	3m28s
Vivado 2023.2	4m03s (+28.6%)	8m30s (+6.0%)	3m51.5s (+11.3%)
Vivado 2022.2	3m51s (+22.2%)	8m12s (+2.3%)	3m19s (-4.3%)
Vivado 2021.2	3m56s (+24.9%)	8m21s (+4.2%)	3m03s (-12.0%)
Vivado 2020.2	3m42s (+17.5%)	8m00s (-0.2%)	2m59s (-13.9%)
Vivado 2019.2	3m26s (+9.0%)	7m54.5s (-1.4%)	3m17s (-5.3%)
Vivado 2018.3	3m25.5s (+8.7%)	—	2m56.5s (-15.1%)

通过对比各Vivado版本的编译时间，可以发现：

Vivado 2025.1和Vivado 2023.2都不行，与Vivado 2024.2相比均有较大差距，其中2023.2很差，可能是因为2023.2版本是AMD刚收购Xilinx而着急推出的软件，实际还没有打磨好；
Vivado 2022.2、Vivado 2021.2和Vivado 2020.2还行，整体编译速度与Vivado 2024.2相当。但对于纯Verilog工程（CPU），2024.2还是遥遥领先；
Vivado 2019.2和Vivado 2018.3也还行，整体速度与Vivado 2024.2相差不大，因ZYNQU工程与高版本有些区别，所以此工程编译时间参考意义不大。

具体选择哪个版本Vivado，其他需要考虑的因素：

Vivado 2018.3版本还有SDK（2019.1是最后一个带SDK的版本），如果需要维护旧的SDK工程，建议选择Vivado 2018.3/2019.1；
Vivado 2019.2首次推出Vitis替代SDK，直到Vivado 2023.2和2024.2，一直都保留了Vitis，在2023.2/2024.2中与旧版兼容的Vitis称为Classic Vitis；
Vivado 2023.2最先推出类Vscode的新版Vitis工具，但几乎没法用，2024.2对此工具进行了改进，才勉强能用，想体验新版Vitis，建议选择Vivado 2024.2。

当然，各位同学可以同时安装多个版本的Vivado，根据需要选用。

综合来说，建议选择Vivado 2024.2作为主力FPGA开发工具，编译速度可以说是所有版本中最快的，同时作为次新版本也支持各种新特性和新版Vitis。

但是，需要注意Vivado 2024.2稳定性可能稍差，因为本系列文章绝大部分实验都用的是2024.2，对于复杂的包含Block Design的工程，2024.2可能在实现的最终阶段报错，并且没有错误信息，此问题难以定位，但大概率还是Vivado 2024.2的问题，此处指出，作为提醒。

本文测试结果仅供参考。

四、测试工程分享

本系列文章的所有测试工程，如下图所示。

均通过网盘分享。

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