收購賽靈思已經整整兩年,AMDFPGA產品和業務也一直在不斷取得新的進步,今天又正式發佈全新的FPGA產品“SpartanUltraScale+”,這也是SpartanFGPA系列的第六代。作為AMD成本優化型FPGA、自適應SoC產品傢族的最新成員,新系列專為成本敏感型邊緣應用打造,可以為邊緣端各種I/O密集型應用提供更好的成本效益、高能效性能。
Spartan FPGA系列產品的歷史非常悠久,誕生於1998年,迄今已經有長達25年,廣泛應用在各個領域,包括一些人類最偉大的成就。
比如挽救生命的自動除顫器,比如NASA的火星車,比如歐洲核子研究組織的粒子加速器,都有Spartan FPGA的身影。
Spartan UltraScale+系列有多達9款不同子型號,其中SU10P、SU25P、SU35P主打I/O擴展能力,SU50P、SU55P、SU65P主要面向板卡管理,SU100P、SU150P、SU200P適合物聯網與工業互聯場景。
它們在邏輯單元、I/O總數、I/O邏輯比、片上內存、DDR/PCIe硬件IP、GTH收發器、封裝等方面各有不同,其中小型器件有著非常高的I/O邏輯比,大型器件則加入更多的高速串行收發器,適合邊緣設備、傳感和控制應用。
該系列擁有最多21.8萬個邏輯單元,配備最多26.79Mb片上內存(UltraRAM),具備多達572個I/O,以及高達3.3V的電壓支持,可為邊緣傳感和控制應用實現任意連接。
這還是AMD首款搭載硬化LPDDR5內存控制器的FPGA產品,最高頻率4266MHz,同時繼續兼容LPDDR4X,並支持最多8個PCIe 4.0接口。
封裝也非常靈活,提供CSP、BGA兩種規格,尺寸小至10×10毫米,最大不過23×23毫米,中間還有12×12毫米。
對比前代Spartan 7系列,更小的尺寸下可以支持更多GPIO。
對比前代Atrix 7系列,更小的尺寸可以支持相同的LC用戶邏輯數量,並且將軟DDR內存控制器升級為硬化LPDDR5內存控制器。
Spartan UltraScale+系列采用經過驗證的16nm FinFET制造工藝,相比28nm工藝的前代產品Atrix 7系列,可將總功耗降低多達30%,接口連接功耗降低最多60%。
高能效之外更有高性能,對比Atrix 7系列架構性能提高最多1.9倍,同時I/O數量增加1.2倍、I/O邏輯單元增加2.4倍、內存控制器帶寬增加5倍、PCIe帶寬增加4倍、收發器帶寬增加2.5倍。
安全功能也是一大重點,比如在IP保護方面,支持後量子密碼技術(PQC),並具備獲得NIST(美國國傢標準與技術研究院)批準的算法,可抵禦不斷升級的網絡攻擊和威脅。
支持物理不可克隆功能,可為每個器件提供唯一指紋,進一步提升安全性。
為防止惡意篡改,支持PPK/SPK密鑰,可管理過期或受損的安全密鑰,支持差異化功率分析,可防止側信道攻擊,支持永久性篡改懲罰,進一步防止誤用。
此外,新系列還最大限度地延長正常運行時間,具備增強的單事件幹擾性能,可快速、安全配置,並提升可靠性。
開發工具支持也是AMD FPGA的一大優勢,隻需一款Vivado設計套件工具、一款Vitis統一軟件平臺,就可以支持全部的FPGA、自適應SoC產品組合,提供100多個軟核,大大降低學習難度,並服務端到端的整個設計驗證周期。
AMD開發平臺還可以提供可信賴的結果,包括經過PVT驗證的性能、經過認證的功能安全,以及高級設計分析。
2012年以來,Vivado設計套件一直保持著工具領域的領先地位。
AMD FPGA產品都提供超過15年的超長標準生命周期,還可選長短不等的延長生命周期,最長可達10年。
Spartan UltraScale+的標準生命周期支持,就可達2040年之後。
這正是AMD FPGA能在市場上發展40多年,數十億出貨量的原因之一。
AMD Spartan UltraScale+ FPGA系列樣片和評估套件預計2025年上半年提供。
相關技術文檔現已推出,AMD Vivado設計套件工具支持則會從2024年第四季度開始。