AMD发布全新FPGA产品:升级16nm、功耗降低30%!

在收购赛灵思整整两年之后,AMD在3月5日终于正式发布了全新的FPGA产品“Spartan UltraScale+”,这也是Spartan FGPA系列的第六代。

作为AMD成本优化型FPGA、自适应SoC产品家族的最新成员,新系列专为成本敏感型边缘应用打造,可以为边缘端各种I/O密集型应用提供更好的成本效益、高能效性能。

AMD发布全新Spartan UtlraScale+ FPGA:升级16nm、功耗骤降60%

AMD发布全新Spartan UtlraScale+ FPGA:升级16nm、功耗骤降60%

Spartan FPGA系列产品的历史非常悠久,诞生于1998年,迄今已经有长达25年,广泛应用在各个领域,包括一些人类最伟大的成就。

比如挽救生命的自动除颤器,比如NASA的火星车,比如欧洲核子研究组织的粒子加速器,都有Spartan FPGA的身影。

AMD发布全新Spartan UtlraScale+ FPGA:升级16nm、功耗骤降60%

Spartan UltraScale+系列有多达9款不同子型号,其中SU10P、SU25P、SU35P主打I/O扩展能力,SU50P、SU55P、SU65P主要面向板卡管理,SU100P、SU150P、SU200P适合物联网与工业互联场景。

它们在逻辑单元、I/O总数、I/O逻辑比、片上内存、DDR/PCIe硬件IP、GTH收发器、封装等方面各有不同,其中小型器件有着非常高的I/O逻辑比,大型器件则加入了更多的高速串行收发器,适合边缘设备、传感和控制应用。

AMD发布全新Spartan UtlraScale+ FPGA:升级16nm、功耗骤降60%

该系列拥有最多21.8万个逻辑单元,配备最多26.79Mb片上内存(UltraRAM),具备多达572个I/O,以及高达3.3V的电压支持,可为边缘传感和控制应用实现任意连接。

这还是AMD首款搭载硬化LPDDR5内存控制器的FPGA产品,最高频率4266MHz,同时继续兼容LPDDR4X,并支持最多8个PCIe 4.0接口。

AMD发布全新Spartan UtlraScale+ FPGA:升级16nm、功耗骤降60%

封装也非常灵活,提供CSP、BGA两种规格,尺寸小至10×10毫米,最大不过23×23毫米,中间还有12×12毫米。

对比前代Spartan 7系列,更小的尺寸下可以支持更多GPIO。

对比前代Atrix 7系列,更小的尺寸可以支持相同的LC用户逻辑数量,并且将软DDR内存控制器升级为硬化LPDDR5内存控制器。

AMD发布全新Spartan UtlraScale+ FPGA:升级16nm、功耗骤降60%

Spartan UltraScale+系列采用了经过验证的16nm FinFET制造工艺,相比28nm工艺的前代产品Atrix 7系列,可将总功耗降低多达30%,接口连接功耗降低最多60%。

高能效之外更有高性能,对比Atrix 7系列架构性能提高了最多1.9倍,同时I/O数量增加1.2倍、I/O逻辑单元增加2.4倍、内存控制器带宽增加5倍、PCIe带宽增加4倍、收发器带宽增加2.5倍。

AMD发布全新Spartan UtlraScale+ FPGA:升级16nm、功耗骤降60%

安全功能也是一大重点,比如在IP保护方面,支持后量子密码技术(PQC),并具备获得NIST(美国国家标准与技术研究院)批准的算法,可抵御不断升级的网络攻击和威胁。

支持物理不可克隆功能,可为每个器件提供唯一指纹,进一步提升安全性。

为了防止恶意篡改,支持PPK/SPK密钥,可管理过期或受损的安全密钥,支持差异化功率分析,可防止侧信道攻击,支持永久性篡改惩罚,进一步防止误用。

此外,新系列还最大限度地延长了正常运行时间,具备增强的单事件干扰性能,可快速、安全配置,并提升可靠性。

AMD发布全新Spartan UtlraScale+ FPGA:升级16nm、功耗骤降60%

开发工具支持也是AMD FPGA的一大优势,只需一款Vivado设计套件工具、一款Vitis统一软件平台,就可以支持全部的FPGA、自适应SoC产品组合,提供100多个软核,大大降低学习难度,并服务端到端的整个设计验证周期。

AMD开发平台还可以提供可信赖的结果,包括经过PVT验证的性能、经过认证的功能安全,以及高级设计分析。

2012年以来,Vivado设计套件一直保持着工具领域的领先地位。

AMD发布全新Spartan UtlraScale+ FPGA:升级16nm、功耗骤降60%

AMD FPGA产品都提供超过15年的超长标准生命周期,还可选长短不等的延长生命周期,最长可达10年。

Spartan UltraScale+的标准生命周期支持,就可达2040年之后。

这正是AMD FPGA能在市场上发展40多年,数十亿出货量的原因之一。

AMD发布全新Spartan UtlraScale+ FPGA:升级16nm、功耗骤降60%

AMD发布全新Spartan UtlraScale+ FPGA:升级16nm、功耗骤降60%

AMD Spartan UltraScale+ FPGA系列样片和评估套件预计2025年上半年提供。

相关技术文档现已推出,AMD Vivado设计套件工具支持则会从2024年第四季度开始。

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