最後更新：2026年10月8日設計・架構晶片設計流程（RTL 至投片）中國大陸：HDL（硬件描述语言）

HDL（硬體描述語言）是什麼

Hardware Description Language

HDL（硬體描述語言）是用類似程式的文字描述數位電路動作與結構的語言。代表性語言有Verilog HDL、VHDL，以及由兩者發展而來的SystemVerilog，現代LSI設計即從以這些語言描述RTL（暫存器傳輸級）開始。描述內容會透過邏輯合成轉換為閘級電路。

目錄4 項

定義與原理

HDL（Hardware Description Language：硬體描述語言）是用類似程式的文字描述數位電路動作與結構的語言。代表性語言有Verilog HDL、VHDL，以及由兩者發展而來的SystemVerilog，現代LSI設計即從以這些HDL描述RTL（暫存器傳輸級）開始。

以HDL撰寫的電路描述，會以邏輯模擬器驗證動作，再以邏輯合成工具轉換為實際的閘級電路（網表）。換言之，HDL是由人描述電路功能、再由EDA工具將其落實為實體電路的「設計輸入語言」，位於整個流程的起點。

Verilog在硬體描述上具有類似C語言的簡潔性；VHDL型別嚴格，被認為適合大規模、高可靠度設計；SystemVerilog則除了設計之外，還大幅強化了驗證（testbench）功能。實務上會依用途與組織文化區分使用。

HDL也是IP核心（可重複使用的設計資產）描述與流通的基礎，由新思科技（Synopsys）、益華電腦（Cadence）、Siemens EDA的工具群處理。搭配RTL、邏輯合成、EDA、IP核心等條目一起閱讀，即可清楚了解HDL在晶片設計流程中的角色。

Verilog與VHDL有何不同？

Verilog的語法類似C語言、簡潔且撰寫量少，廣泛用於美國與亞洲。VHDL的語法類似Ada、嚴謹而冗長，型別檢查嚴格，在歐洲及航太、國防領域較受青睞。與其說是功能上的優劣，更多時候是依產業或地區的慣例來選擇。

什麼是SystemVerilog？

這是擴充Verilog、在設計用功能之外大幅強化驗證用功能（類別、限制隨機產生、斷言、覆蓋率）的語言。在目前的大規模LSI驗證中，與名為UVM的驗證方法論結合，已成為事實上的標準。

HDL與程式語言有何不同？

HDL描述的不是依序執行的步驟，而是平行運作之硬體的結構與行為。always／process區塊會同時平行運作，描述的順序並不代表執行順序。理解這種「平行性」，是軟體背景出身者面臨的最大差異。