瞄准边缘应用 AMD祭出新成本优化型FPGA

集微网报道 那边厢Altera走向独立重归江湖，这边厢却是协同拉满。在收购赛灵思两周年之际AMD不仅重磅推出全新嵌入式解决方案Embedded+，又接连出招祭出Spartan UltraScale+ FPGA系列，成为成本优化型FPGA和自适应SoC产品组合的最新成员。

“高中低端一个都不能少”，AMD的FPGA战略可谓招招凌厉。

要知道，Spartan FPGA系列已有25年历史，在多个行业和市场建立了高知名度，已经有非常普及的应用场景。作为第六代低成本FPGA UltraScale+系列，在I/O密度、功耗、安全等层面实现了新的进阶，AMD为何要切入低成本FPGA市场？能否借此开辟新战果？

FPGA在边缘应用大有可为

AMD收购的赛灵思一直是高端FPGA的翘楚，但在低成本FPGA领域也在不断深入。在收购整合理顺之后，AMD的FPGA产品路线也频出新招，此番推出的Spartan UltraScale+成为进军低成本FPGA的新号角。

对于为何切入的问题，AMD自适应和嵌入式计算事业部成本优化型芯片营销高级经理Rob Bauer从三个方面进行了阐述。

“一是边缘互联设备方面的需求在持续激增，预计到2028年，物联网设备的数量将增加一倍以上，将推动对更多I/O接口以及安全解决方案的需求。二是由于设计工程师人才短缺，有数据显示全球设计工程师短缺的缺口约为30%，这一短缺不可能在短时间内弥补，而借助FPGA可加快打造和设计复杂的系统。三是工业和医疗等边缘应用需要长产品生命周期和稳定的供应链，AMD FPGA可发挥关键作用。”Rob Bauer分析说。

进入这一市场，AMD可谓有备而来，Spartan UltraSacle+在性能、安全等层面实现了全面升级。但低成本FPGA市场竞争向来激烈，不仅面临同业的竞争，而且与MCU、MPU、AI芯片的对决之势也在上演，但AMD对此已胸有成足。

Rob Bauer表示，AMD可提供统一、通用的设计工具，可助力客户高效设计，加速产品上市。同时，我们在行业中深耕40年，拥有数十亿件器件发货量的基础，提供高可靠性的产品、稳定的供应和15年以上长产品生命周期的支持承诺，可助力客户最大限度延长设计周期，提升价值。

尽管竞争烈度在升级，但众多调研机构对FPGA行业的增长相当乐观。Rob Bauer认为，FPGA在边缘应用领域仍大有可为，而且FPGA也将持续进化，在集成、工艺层面不断创新。此外，将一些实时处理任务与FPGA结合值得关注，AMD也开发了Microblaze软核处理器，最新Microblaze 5融合了RISC-V开源指令集架构，客户据此实现了与FPGA的整合。

多个层面实现升级

作为AMD低成本FPGA的新排头兵，Spartan UltraScale+也在众多层面彰显了AMD和赛灵思的融合和创新之力。

针对边缘端，Spartan UltraScale+ FPGA大幅优化了I/O，具备多达572个I/O和高达3.3伏的电压支持，实现极高的I/O逻辑单元比，令FPGA能够与多个器件或系统无缝集成并高效连接。

AMD自适应和嵌入式计算事业部FPGA成本优化型产品组合产品线经理Romisaa Samhoud还介绍，Spartan UltraScale+系列密度范围非常广泛，涵盖1.1万到21.8万个逻辑单元。具备更高效的数字信号处理能力，拥有多达384个DSP48E2块，收发器速度高达16.3 Gb/s。同时，还支持UltraRAM存储，大幅提升了片上内存总量满足不同应用需求。

在低成本FPGA大都采用28nm及以上工艺的同时，Spartan UltraScale+开行业先河，不仅率先采用16nm FinFET制程工艺，在架构上也对相关的互联IP进行了硬化，例如LPDDR5内存控制器和8个PCIe Gen4，同时整个规格尺寸可以缩至10×10毫米，进一步实现接口效率提升与降低功耗，总体而言，相比上一代28nm产品实现高达30%的功耗降低。

在边缘应用重视的安全层面，Spartan UltraScale+也提供了卓越的安全功能。

Romisaa Samhoud提到，该系列FPGA支持后量子密码技术并具备获NIST批准的算法，能提供先进的IP保护，抵御不断演进的网络攻击和威胁。为防止篡改，支持PPK/SPK密钥，有助于管理过期或受损安全密钥，而差异化功率分析则有助于防止侧信道攻击。此外，还可最大限度延长正常运行时间，增强的单事件干扰性能有助于客户进行快速、安全配置，并提升可靠性。

在硬件层面马力全开之余，在工具层面为助力于客户实现端到端的设计，Rob Bauer强调，AMD的Vivado设计套件和Vitis统一软件平台提供全面的支持，覆盖高中低端产品组合和设计的全生命周期，在Spartan UltraScale+开发层面，开发人员也可充分利用工具及所包含IP的生产力优势，加快开发和上市。

据愁，2024年第四季度起开始提供Vivado设计套件工具支持全新Spartan UltraScale+ FPGA，系列样片和评估套件预计于2025年上半年问世。