AMD發布全新Spartan UtlraScale+ FPGA:升級16nm、功耗驟降60%
收購賽靈思已經整整兩年,AMD FPGA產品和業務也一直在不斷取得新的進步,今天又正式發布了全新的FPGA產品“ Spartan UltraScale+ ”,這也是Spartan FGPA系列的第六代。作為AMD成本優化型FPGA、自適應SoC產品家族的最新成員,新系列專為成本敏感型邊緣應用打造,可為邊緣端各種I/O密集型應用提供更好的成本效益、高能源效率效能。
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。
例如挽救生命的自動除顫器,例如NASA的火星車,例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主要面向闆卡管理,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、片上記憶體、DDR/PCIe硬體IP、GTH收發器、封裝等方面各有不同,其中小型裝置有著非常高的I/O邏輯比,大型裝置則加入了更多的高速串列收發器,適合邊緣設備、感測和控制應用。
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,可為邊緣感測和控制應用實現任意連接。
這也是AMD首款搭載硬化LPDDR5記憶體控制器的FPGA產品,最高頻率4266MHz,同時繼續相容LPDDR4X,並支援最多8個PCIe 4.0介面。
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援更多GPIO。
對比前代Atrix 7系列,更小的尺寸可以支援相同的LC用戶邏輯數量,並且將軟DDR記憶體控制器升級為硬化LPDDR5記憶體控制器。
Spartan UltraScale+系列採用了經過驗證的16nm FinFET製造工藝,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%。
高能效之外更有高效能,比較Atrix 7系列架構效能提高了最多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、記憶體控制器頻寬增加5倍、PCIe頻寬增加4倍、收發器頻寬增加2.5倍。
安全功能也是一大重點,例如在IP保護方面,支援後量子密碼技術(PQC),並具備獲得NIST(美國國家標準與技術研究院)批准的演算法,可抵禦不斷升級的網路攻擊和威脅。
支援實體不可複製功能,可為每個裝置提供唯一指紋,進一步提升安全性。
為了防止惡意篡改,支援PPK/SPK密鑰,可管理過期或受損的安全密鑰,支援差異化功率分析,可防止側通道攻擊,支援永久性篡改懲罰,進一步防止誤用。
此外,新系列還最大限度地延長了正常運行時間,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。
開發工具支援也是AMD FPGA的一大優勢,只需一款Vivado設計套件工具、一款Vitis統一軟體平台,就可以支援全部的FPGA、自適應SoC產品組合,提供100多個軟核,大幅降低學習難度,並服務端到端的整個設計驗證週期。
AMD開發平台還可以提供可信賴的結果,包括經過PVT驗證的效能、經過認證的功能安全,以及進階設計分析。
自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年的超長標準生命週期,還可選長短不等的延長生命週期,最長可達10年。
Spartan UltraScale+的標準生命週期支持,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。
相關技術文件現已推出,AMD Vivado設計套件工具支援則會從2024年第四季開始。