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Intel主流FPGA简介(一)

Intel于2015年12月完成了对Altera收购,Altera化身为英特尔可编程事业部(PSG)。目前,Intel FPGA主要分为Agilex™、STRATIX、ARRIA、CYCLONE、MAX五大系列。

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一、Agilex™ FPGA

英特尔® Agilex™ FPGA 家族采用异构 3D 系统级封装 (SiP) 技术,集成了英特尔首款基于 10 纳米制程技术的 FPGA 架构和第二代英特尔® Hyperflex™ FPGA 架构,可将性能提升多达 40%,将数据中心、网络和边缘计算应用的功耗降低多达 40%。

  1. Compute Express Link

英特尔® Agilex™ FPGA 和 SoC 家族通过 Compute Express Link 提供了业界首个面向英特尔® 至强® 处理器的缓存和内存一致性互连技术。这项革命性的 FPGA 互连技术将为具有大量数据处理需求的内存密集型应用提供低延迟和性能优势。

2.领先的收发器

英特尔® Agilex™ FPGA 和 SoC 家族支持高达 112Gbps 的数据速率和第五代 PCI Express*,可加速收发器创新。英特尔® Agilex™ FPGA 和 SoC 家族为客户提供了全面的收发器产品组合,包括 28.3Gbps、58Gbps 和 112Gbps 收发器块。将收发器开发分离开来可加速产品创新。

  1. DSP 创新

英特尔® Agilex™ FPGA 和 SoC 家族提供了一个可配置的 DSP 引擎,可提供对单精度 FP32、半精度 FP16、BFLOTA16 和 INT8 计算的增强型支持。英特尔® Agilex™ FPGA 和 SoC 家族还支持从 INT7 到 INT2 的低精度配置,以实现最大的灵活性。英特尔® Agilex™ FPGA 可编程性与 DSP 模块创新相结合,非常适合用于不断变化的人工智能工作负载。

4.异构 3D SiP 技术

凭借成熟的嵌入式多芯片互连桥接 (EMIB) 技术,英特尔® Agilex™ FPGA 和 SoC 家族可提供面向异构芯片的高密度芯片到芯片互连,并以低成本提供高性能。由收发器、自定义 IO、自定义计算和英特尔® eASIC™ 设备块组成的大型设备块库提供了各种应用所需的敏捷性、灵活性和自定义功能。

5.强化协议支持

通过集成许多常用功能的强化协议(包括 100/200/400G 以太网、PCIe* Gen 4/5 接口、Interlaken、CPRI 和 JESD204B/C 等),英特尔® Agilex™ FPGA 和 SoC 家族可提供最佳的功耗、性能和逻辑利用效率。

6.内存集成

英特尔® Agilex™ FPGA 和 SoC 家族提供业内首个面向英特尔® 傲腾™ DC 持久内存的 FPGA 支持。除此之外,HBM 集成允许在封装内提供高达 16GB 的外部内存,提供高达 512 GB/s 的峰值内存带宽。专用的 DDR5/4 硬核内存控制器支持进一步扩展板载 DRAM 内存。

7.第二代英特尔® Hyperflex™ 架构

与英特尔® Stratix® 10 设备设计相比,对备受赞誉的英特尔® Hyperflex™ 架构的持续改进可提供更高的性能。第二代英特尔® Hyperflex™ 架构将扩展到英特尔® Agilex™ FPGA 和 SoC 家族的所有密度和变体,从而大大提高客户的生产力并缩短产品上市时间。

8.安全设备管理器

安全设备管理器将作为整个 FPGA 的中央命令中心,控制配置、设备安全性、单事件翻转 (SEU) 响应和电源管理等关键操作。安全设备管理器为整个设备建立了统一的安全管理系统,包括 FPGA 架构、 SoC 中的硬核处理器系统 (HPS)、嵌入式硬核 IP 模块,以及 I/O 模块。

系列变体

英特尔® Agilex™ F 系列 FPGA 和 SoC

英特尔® Agilex™ F 系列 FPGA 和 SoC FPGA 集成了带宽高达 58 Gbps 的收发器、增强的 DSP 功能、高系统集成度和第二代英特尔® Hyperflex™ 架构,适用于数据中心、网络和边缘的各种应用。英特尔® Agilex™ F 系列 FPGA 和 SoC 家族还提供集成四核 Arm* Cortex-A53 处理器的选项,以提供高系统集成度。

英特尔® Agilex™ I 系列 SoC FPGA

英特尔® Agilex™ I 系列 SoC FPGA 针对高性能处理器接口和带宽密集型应用进行了优化。通过 Compute Express Link 提供面向英特尔® 至强® 处理器的一致性连接、增强型 PCIe* Gen 5 支持和带宽高达 112 Gbps 的收发器,使得英特尔® Agilex™ I 系列 SoC FPGA 成为需要大量接口带宽和高性能的应用的理想选择。

英特尔® Agilex™ M 系列 SoC FPGA

英特尔® Agilex™ M 系列SoC FPGA针对计算密集型和内存密集型应用进行了优化。英特尔® Agilex™ M 系列SoC FPGA 提供面向英特尔® 至强® 处理器的一致性连接、HBM 集成、增强型 DDR5 控制器和英特尔® 傲腾™ DC 持久内存支持,针对需要大量内存和高带宽的数据密集型应用进行了优化。该产品家族即将上市。

二、Stratix® FPGA

英特尔® Stratix® FPGA 和 SoC 系列结合了高密度、高性能和丰富的特性,可实现更多功能并最大程度地提高系统带宽,从而支持客户更快地向市场推出一流的高性能产品,并且降低风险。

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系列变体

英特尔® Stratix® 10 NX FPGA

英特尔® Stratix® 10 NX FPGA 是经过人工智能 (AI) 优化的,适用于高带宽、低延迟、人工智能 (AI) 加速应用的 FPGA。英特尔® Stratix® 10 NX FPGA 通过人工智能优化的计算模块,在 ~1 TOPS/W 1 下,提供了高达 143 INT8 TOPS 的加速人工智能计算解决方案;采用了 3D 堆栈 HBM 高带宽 DRAM;以及高达 57.8 G PAM4 的收发器。

英特尔® Stratix® 10 DX FPGA

支持英特尔® 超级通道互联 (UPI) 以直接一致性方式连接未来特定英特尔® 至强® 可扩展处理器的首款 FPGA 设备,完全兼容的 PCIe Gen4 硬核 IP(高达 x16 配置,16 GT/秒)以及支持特定英特尔® 傲腾™ 数据中心级持久内存的全新内存控制器

英特尔® Stratix® 10 SoC FPGA

结合了四核 ARM* Cortex*-A53 MPCore* 硬核处理器系统 (HPS) 和业界领先的可编程逻辑技术。

 

三、Arria

英特尔® Arria® 设备家族可提供中端市场中的最佳性能和能效。英特尔® Arria® 设备家族拥有丰富的内存、逻辑和数字信号处理 (DSP) 模块特性集,以及高达 25.78 Gbps 收发器的卓越信号完整性,支持您集成更多功能并最大限度地提高系统带宽。此外,Arria® V 和英特尔® Arria® 设备家族的 SoC 产品可提供基于 ARM* 的硬核处理器系统 (HPS),从而进一步提高集成度和节省更多成本。

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系列变体

英特尔® Arria® 10 SoC FPGA

基于 ARM* 的 20 纳米英特尔® Arria® 10 SoC 为中端应用提供最佳性能、能效、小外形封装和低成本。

Arria® V SoC FPGA

对于远程无线单元、10G/40G 线路卡、医疗成像以及广播演播设备等中端应用,英特尔® Arria® 10 SoC FPGA 是行业性能最高而总功耗最低的 28 纳米 SoC FPGA。

 

四、Cyclone

Cyclone® FPGA 系列旨在满足您的低功耗、低成本设计需求,支持您加快产品上市速度。每一代 Cyclone® FPGA 都可帮助您解决技术挑战,以提高集成度、提升性能、降低功耗和缩短产品上市时间,同时满足您的低成本要求。

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系列变体

Cyclone® V FPGA

Cyclone® V FPGA 面向最低系统成本和功耗优化,支持各种通用逻辑和 DSP 应用。

 

五、MAX系列

英特尔® MAX® 10 FPGA 在低成本的瞬时接通小外形可编程逻辑设备中提供了先进的处理功能,能够革新非易失集成。它们提供支持模数转换器 (ADC) 的瞬时接通双配置,和特性齐全的 FPGA 功能,针对各种成本敏感性的大容量应用进行了优化,包括工业、汽车和通信等。

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