AMD雙維度布局FPGA市場(chǎng)

正當(dāng)Altera獨(dú)立再展宏圖之時(shí)，AMD收購(gòu)賽靈思兩載后推出全新 Embedded+嵌入式解決方案，并接連重拳推出Spartan UltraScale+ FPGA系列。該系列FPGA及自適應(yīng)SoC產(chǎn)品組合使得AMD在高、中、低各段市場(chǎng)全線發(fā)力。

Babu強(qiáng)調(diào)，收購(gòu)賽靈思兩年后，AMD在FPGA產(chǎn)品線上不斷推陳出新。作為全新一代低成本FPGA UltraScale+系列，Spartan UltraScale+在多個(gè)關(guān)鍵維度上取得進(jìn)步，以此為契機(jī)，AMD是否能迎來(lái)低成本FPGA市場(chǎng)的全新突破呢？

邊緣應(yīng)用催生FPGA市場(chǎng)機(jī)遇

雖然賽靈思主攻高端FPGA市場(chǎng)，但其對(duì)低成本FPGA市場(chǎng)的投入也不容小覷。此次發(fā)布的Spartan UltraScale+正是AMD進(jìn)軍低成本FPGA市場(chǎng)的重要戰(zhàn)術(shù)。

Babu從三個(gè)角度解讀了為何AMD選擇涉足低成本FPGA市場(chǎng)：

首先，隨著邊緣互聯(lián)設(shè)備需求日益旺盛，預(yù)計(jì)至2028年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將翻倍，帶來(lái)更多 I/O接口及安全解決方案的需求；其次，全球設(shè)計(jì)工程師嚴(yán)重缺口約30%，F(xiàn)PGA可有效縮短復(fù)雜系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期；最后，工業(yè)及醫(yī)療等邊緣應(yīng)用追求長(zhǎng)期產(chǎn)品生命周期與穩(wěn)定供應(yīng)鏈，AMD FPGA可發(fā)揮關(guān)鍵作用。

面對(duì)這一競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)，AMD深信自身具備強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。它提供一致且通用的設(shè)計(jì)工具，幫助客戶高效設(shè)計(jì)并迅速將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，AMD已穩(wěn)扎穩(wěn)打地走過(guò)了四十余載，發(fā)貨量達(dá)數(shù)十億件，能夠保證高質(zhì)量的產(chǎn)品、穩(wěn)定的供貨以及十五年以上的產(chǎn)品生命周期支持，從而提高客戶的投資回報(bào)率。

賽道激烈，但諸多研究機(jī)構(gòu)對(duì)FPGA產(chǎn)業(yè)前景抱持積極看法。Babu表示，F(xiàn)PGA在邊緣應(yīng)用中的潛力巨大，未來(lái)還將在集成度和工藝技術(shù)上不斷更新迭代。同時(shí)，將部分實(shí)時(shí)處理功能與FPGA相結(jié)合也是值得關(guān)注的趨勢(shì)。 AMD研發(fā)的Microblaze軟核處理器就是為此專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。新款Microblaze 5融合了RISC-V開(kāi)源指令集架構(gòu)，使客戶得以更好地利用FPGA。

Spartan UltraScale+展現(xiàn)AMD和賽靈思創(chuàng)新實(shí)力

作為AMD新型低成本FPGA的翹楚，Spartan UltraScale+在多個(gè)方面體現(xiàn)了AMD與賽靈思的深度融合與創(chuàng)新成果。

在邊緣端領(lǐng)域，Spartan UltraScale+采用大幅優(yōu)化的I/O設(shè)計(jì)，具有高達(dá)572個(gè)I/O以及3.3伏特電壓支持，使得FPGA能夠與多種設(shè)備或系統(tǒng)形成無(wú)縫集成并高效鏈接。

AMD自適應(yīng)和嵌入式計(jì)算事業(yè)部FPGA成本優(yōu)化產(chǎn)品組合負(fù)責(zé)人Romisaa Samhoud表示，該系列FPGA擁有廣闊的密度范圍（從1.1萬(wàn)到21.8萬(wàn)個(gè)邏輯單元），其數(shù)字信號(hào)處理效能十分強(qiáng)大，配備有多達(dá)384個(gè)DSP48E2模塊，收發(fā)器速度甚至達(dá)到驚人的16.3Gb/s；同時(shí)，它還支持UltraRAM存儲(chǔ)功能，使片上內(nèi)存總量獲得大幅度提升，以滿足各類(lèi)應(yīng)用需求。

值得一提的是，Spartan UltraScale+采用了業(yè)界首創(chuàng)的16nm FinFET制程工藝，這在低成本FPGA中具有十足的開(kāi)創(chuàng)意義。此外，它在架構(gòu)上對(duì)相關(guān)互聯(lián)IP進(jìn)行了強(qiáng)化，如優(yōu)化的LPDDR5內(nèi)存控制器和8個(gè)PCIe Gen4，同時(shí)整體規(guī)格體積減小至僅為10×10mm，顯著提升了接口效率并降低能耗，相比上一代的28nm產(chǎn)品，功耗降低了近30％。

在安全性方面，邊緣應(yīng)用場(chǎng)景需考慮的重要因素之一就是安防問(wèn)題。對(duì)此，Spartan UltraScale+同樣提供了優(yōu)秀的安全防護(hù)措施。Romisaa Samhoud指出，該系列FPGA支持抗量子密碼技術(shù)并具備N(xiāo)IST認(rèn)證的加密算法，以提供高級(jí)別的IP保護(hù)，對(duì)抗不斷進(jìn)化的網(wǎng)絡(luò)威脅。為了避免密鑰被篡改，該系列FPGA支持PPK/SPK密鑰，同時(shí)差異化功率分析和增強(qiáng)的單事件干擾性能可有效防范側(cè)信道攻擊，幫助用戶充分提升系統(tǒng)可靠性。

至于在工具層級(jí)上如何幫助客戶實(shí)現(xiàn)端到端的設(shè)計(jì)，AMD的Vivado設(shè)計(jì)套件和Vitis統(tǒng)一軟件平臺(tái)提供全方位支持，包括中高端產(chǎn)品組合和整個(gè)設(shè)計(jì)生命周期，讓Spartan UltraScale+的開(kāi)發(fā)者得以充分受益于這些工具及內(nèi)置的IP生產(chǎn)力優(yōu)勢(shì)，從而加快研發(fā)進(jìn)程并縮短市場(chǎng)上市時(shí)間。

據(jù)悉，新的Vivado設(shè)計(jì)套件將自2024年第四季度起開(kāi)始支持新款Spartan UltraScale+ FPGA，而系列樣品和評(píng)估套件預(yù)計(jì)在2025年上半年問(wèn)世。