AMD進軍低成本FPGA市場，滿足邊緣應用需求

AMD雙維度布局FPGA市場

正當Altera獨立再展宏圖之時，AMD收購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SoC產(chǎn)品組合使得AMD在高、中、低各段市場全線發(fā)力。

Babu強調(diào)，收購賽靈思兩年后，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+在多個關鍵維度上取得進步，以此為契機，AMD是否能迎來低成本FPGA市場的全新突破呢？

邊緣應用催生FPGA市場機遇

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

Babu從三個角度解讀了為何AMD選擇涉足低成本FPGA市場：

首先，隨著邊緣互聯(lián)設備需求日益旺盛，預計至2028年物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量將翻倍，帶來更多 I/O接口及安全解決方案的需求；其次，全球設計工程師嚴重缺口約30%，F(xiàn)PGA可有效縮短復雜系統(tǒng)的開發(fā)周期；最后，工業(yè)及醫(yī)療等邊緣應用追求長期產(chǎn)品生命周期與穩(wěn)定供應鏈，AMD FPGA可發(fā)揮關鍵作用。

面對這一競爭激烈的市場，AMD深信自身具備強大優(yōu)勢。它提供一致且通用的設計工具，幫助客戶高效設計并迅速將產(chǎn)品推向市場。長遠來看，AMD已穩(wěn)扎穩(wěn)打地走過了四十余載，發(fā)貨量達數(shù)十億件，能夠保證高質量的產(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率。

賽道激烈，但諸多研究機構對FPGA產(chǎn)業(yè)前景抱持積極看法。Babu表示，F(xiàn)PGA在邊緣應用中的潛力巨大，未來還將在集成度和工藝技術上不斷更新迭代。同時，將部分實時處理功能與FPGA相結合也是值得關注的趨勢。 AMD研發(fā)的Microblaze軟核處理器就是為此專門設計的。新款Microblaze 5融合了RISC-V開源指令集架構，使客戶得以更好地利用FPGA。

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

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

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

AMD自適應和嵌入式計算事業(yè)部FPGA成本優(yōu)化產(chǎn)品組合負責人Romisaa Samhoud表示，該系列FPGA擁有廣闊的密度范圍（從1.1萬到21.8萬個邏輯單元），其數(shù)字信號處理效能十分強大，配備有多達384個DSP48E2模塊，收發(fā)器速度甚至達到驚人的16.3Gb/s；同時，它還支持UltraRAM存儲功能，使片上內(nèi)存總量獲得大幅度提升，以滿足各類應用需求。

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中具有十足的開創(chuàng)意義。此外，它在架構上對相關互聯(lián)IP進行了強化，如優(yōu)化的LPDDR5內(nèi)存控制器和8個PCIe Gen4，同時整體規(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，邊緣應用場景需考慮的重要因素之一就是安防問題。對此，Spartan UltraScale+同樣提供了優(yōu)秀的安全防護措施。Romisaa Samhoud指出，該系列FPGA支持抗量子密碼技術并具備NIST認證的加密算法，以提供高級別的IP保護，對抗不斷進化的網(wǎng)絡威脅。為了避免密鑰被篡改，該系列FPGA支持PPK/SPK密鑰，同時差異化功率分析和增強的單事件干擾性能可有效防范側信道攻擊，幫助用戶充分提升系統(tǒng)可靠性。

至于在工具層級上如何幫助客戶實現(xiàn)端到端的設計，AMD的Vivado設計套件和Vitis統(tǒng)一軟件平臺提供全方位支持，包括中高端產(chǎn)品組合和整個設計生命周期，讓Spartan UltraScale+的開發(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，從而加快研發(fā)進程并縮短市場上市時間。

據(jù)悉，新的Vivado設計套件將自2024年第四季度起開始支持新款Spartan UltraScale+ FPGA，而系列樣品和評估套件預計在2025年上半年問世。