3月5日,AMD正式发布了第六代Spartan FPGA新品,其优势突出在将前瞻性的产品特性与小型化的器件尺寸规格、较低的密度和较优化成本出色结合。
三大优势契合市场需求
当前市场上,成本优化型FPGA和成本优化型解决方案以如下趋势吸引不断投资:其一是边缘互联设备方面的需求及部署持续激增,预计2028年物联网设备的数量将增加一倍以上,推动产生对于更高数量和更通用I/O的需求,以及对于边缘端安全解决方案的需求;其二是善用FPGA进行相应器件和设备设计工程人才的缺口约为30%,短时间内难于弥补,因此,最大限度提高开发人员工作效率变得更加紧迫;其三,边缘系统市场的持续需求,对长效的生命周期和稳定的供应链提出更严格的要求。
应对这样的趋势要求,AMD Spartan FPGA 系列以高的I/O密度,低功耗和极为领先的安全功能来应对。
1)极高的I/O密度。
极高的I/O密度,意味着非常高的I/O逻辑单元比,每个逻辑I/O较上一代更多的器件。据了解,SpartanFPGA高达1.9倍的架构性能的提升,让客户可以在更小的器件上实现更多的功能,同时能够因占用面积、体积以及功耗的降低而减少总成本。
以总数得到增加的片上内存为例,由于UltraRAM存储的支持,收发器速度得以高达16.3 Gb/s。
据AMD 自适应和嵌入式计算事业部FPGA成本优化型产品组合产品线经理 Romisaa Samhoud介绍, Spartan UltraScale+ FPGA系列还提供灵活的I/O接口,支持MIPI D-PHY协议,多达572个I/O,支持3.3V电压,3.2 G MIPI D-PHY。
同样是200以上I/O小的密度的器件,相比基于28纳米器件的Spartan 7S50产品, Spartan UltraScale+ FPGA系列设备更小;采用软DDR内存控制器,相比基于28纳米器件的Spartan 7A100T 有3万个软DDR内存控制器及5万个LC用户逻辑,而硬化IP的Spartan UltraScale+ FPGA系列节约整个架构的空间及成本。
2)功耗大幅度降低
AMD为Spartan UltraScale+ FPGA系列配备了经业界验证的16纳米FinFET制程工艺,比上一代28纳米器件降低高达30%的功耗,同时,对诸如DDR内存和PCIe等相关的互联IP硬化,支持逻辑单元更好地运行,不仅可将接口功耗降低60%,接口效率也大大提升。其中,PCIe4的硬化提供更快、更高效的数字信号处理能力,其速度可以多达384个DSP48E2块;而采用LPDDR4和LPDDR5硬化的内存控制器,进一步支持4.2G的速度,整体规格尺寸微缩至10×10毫米。
3)极为领先的安全功能
安全是一个不断演进的领域。Spartan UltraScale+ FPGA系列提供了AMD 成本优化型FPGA产品组合中最多的安全功能,成为其成本优化FPGA系列中最抢眼的特点。这些功能的实现,源自可更好地防护客户IP的后量子密码技术(PQC)、可定制篡改响应机制的AES-GCM技术、减少单一事件干扰(SEU)造成威胁的物理不可克隆功能(PUF)技术的采用。
AMD 自适应和嵌入式计算事业部成本优化型芯片营销高级经理Rob Bauer指出,除了上述三大优势,支持客户全生命周期需求的稳健历史,以及15年以上使用寿命的业界标准支持,是AMD赢得了大量客户认可的主要因素。
例如,即使是2009年就已经推出的五代成本优化型的FPGA系列产品,到现在AMD也在持续提供支持,确保应用的应用稳定、持续,同时保持客户的投资;不仅如此, AMD还通过跟供应商合作,将28纳米7系列器件的使用周期延长到了2035年。
以同一套件缓解工程人员缺乏的痛点
值得一提的是,Spartan FPGA系列除了以非常丰富的产品特性贴合客户的各种应用场景,还特别有助于化解工程人员不足的挑战。
从2012年开始,AMD采用同一套设计工具——Vivado覆盖整个产品组合,无论是小型的Spartan UltraScale+ FPGA,还是大型的Versal Premium FPGA,同一套工具也可以覆盖从一开始的仿真到后期的合成、固件整个设计的全生命周期,有效化解设计人员短缺带来的难题,让开发人员能够简化学习、方便使用,并自如地提升生产力。例如,通过Vivado工具套件建立计件时序的模型,能够在不同工艺、电压和温度方面提供给客户所想要的使用效果,同时还满足极高的功能与安全标准。
相对其他供应商非常分散化、碎片化的流程,AMD的集成和整合,实现了设计的统一。
行业客户高度认可,领先地位再度巩固
自1998年首发至今,AMD Spartan FPGA赢得了众多行业和市场客户的广泛认可和应用,如应用于医疗行业的自动体外除颤仪和手术机器人,宇宙探索领域的火星探测仪以及基本物理定律相关的科研活动,真正推动了日常生活、科研相关技术的进步。
迄今为止,AMD在FPGA市场上有近40年深耕的历史,出货量达到了数十亿件,取得了非常优异的成绩。
第六代Spartan FPGA系列是AMD继今年2月初刚刚发布Embedded+ 之后的又一力作,后者主要应用于边缘传感的嵌入式 ×86 + FPGA,而Spartan UltraScale+ FPGA系列板卡侧重I/O的扩展、电源控制或者功耗的控制、散热控制方面的应用。Rob Bauer也非常期待客户将Embedded+ 锐龙处理器与Spartan Ultrasacle+ 产品结合用于在更多行业和使用场景中。
第三方数据显示,2023年至2027年,FPGA市场将以复合年增长率超过9%的速度增长,从80亿美元增加至115亿美元。
AMD此次发力,无疑将巩固其自身在FPGA的领导地位。
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