AMD刷新FPGA市场:推出新一代Spartan UltraScale+低功耗系列


根据3月5日最新消息,距离AMD收购赛灵思已过去两年。在此期间,AMD的FPGA产品和业务持续取得显著进展,今天,AMD再次刷新市场,发布了全新的FPGA产品—“Spartan UltraScale+”。这款产品是享誉业界的Spartan FPGA系列的第六代旗舰,延续其一贯专为成本敏感型边缘应用而设计的传统,提供高效能的同时确保更优的成本效益。

Spartan FPGA系列自1998年问世以来,一路走来已经25年。这一系列产品在多个行业领域均有广泛的应用背景,从自动除颤器、NASA的火星探测车到欧洲核子研究组织(CERN)的粒子加速器,Spartan FPGA的身影无处不在。

在新的Spartan UltraScale+系列中,AMD推出了多达九款不同子型号的产品,分别适用于不同的应用场景。SU10P、SU25P和SU35P型号注重I/O的扩展能力;SU50P、SU55P和SU65P型号主要适用于板卡管理;而SU100P、SU150P和SU200P型号则主要针对物联网和工业互联网的领域。各型号产品在逻辑单元、I/O数量、I/O逻辑比、片上内存、DDR/PCIe硬件IP、GTH收发器以及封装等方面均有所区分,小型器件拥有较高的I/O逻辑比,大型器件则有更多的高速串行收发器,以适配各种不同的边缘设备、传感和控制应用需求。

该系列产品拥有最高21.8万个逻辑单元和最多26.79Mb的片上内存(UltraRAM),支持多达572个I/O接口及高达3.3V的电压供应,以适应各种边缘传感和控制应用中的任意连接需求。此外,AMD首次在FPGA产品中搭载了硬化LPDDR5内存控制器,支持高达4266MHz的频率,继续兼容LPDDR4X,并提供多达8个PCIe 4.0接口。产品封装灵活多样,规格从CSP到BGA不等,尺寸小到10×10毫米,大到23×23毫米,中间还有12×12毫米的规格。

较之前一代的Spartan 7系列,新系列在更小的尺寸下满足了更多GPIO需求;与Atrix 7系列相比,在同样尺寸下支持了相同量级的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。

技术上,Spartan UltraScale+系列利用了经验证的16nm FinFET制造工艺,相比使用28nm工艺的上一代产品—Atrix 7系列,新系列实现了高达30%的总功耗降低,接口连接功耗更是降低60%。不仅高效节能,性能方面也有质的飞跃,与Atrix 7系列相比,架构性能提高了至多1.9倍,I/O数量增加了1.2倍,I/O逻辑单元数量提升2.4倍,内存控制器带宽和PCIe带宽分别增加了5倍和4倍,收发器带宽也提高了2.5倍。

安全性方面同样是Spartan UltraScale+系列的一大亮点,这包括支持后量子密码技术(PQC)以保护IP,采用美国NIST认证的算法,有效防范网络攻击和威胁。每个器件采用物理不可克隆功能技术,确保设备拥有独一无二的身份。此外,为了抵御恶意篡改,该系列支持PPK/SPK密钥和差异化功率分析,防侧信道攻击,并提供永久性篡改惩罚,进一步加固安全防护。

新系列的长效运营时间和增强的单事件干扰性能,也可让用户放心在关键应用上部署这些FPGA。AMD通过提供Vivado设计套件和Vitis统一软件平台,极大简化了开发工具的使用和学习成本,并通过一系列认证和高级设计分析,保证开发平台的稳定性和可靠性。

值得一提的是,AMD对FPGA产品提供超过15年的超长标准生命周期支持,其中Spartan UltraScale+系列可达2040年以后,这也是AMD FPGA能持续在市场上保持领先地位的重要原因之一。据预期,AMD Spartan UltraScale+ FPGA系列的样片和评估套件将在2025年上半年提供,而相关的技术文档和Vivado设计套件工具支持则计划从2024年第四季度开始。

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