全新 Spartan UltraScale+ FPGA 系列 - 以小型封裝實現高 I/O 和低功耗

在構建嵌入式應用的過程中，硬件設計人員長期以來面臨著艱難的取舍，為推動產品快速上市，他們必須在成本、I/O 數量和邏輯密度要求之間達成平衡。我們非常高興地宣布一款解決方案讓這種取舍自此成為歷史: 全新 AMD Spartan UltraScale+ FPGA 低成本系列帶來出色的 I/O 邏輯單元比、低功耗以及強大的安全功能，同時兼具小型尺寸。

AMD Spartan UltraScale+ FPGA 系列在價格、功耗、功能和尺寸之間取得了良好的平衡，為我們的成本優化型產品組合提供有力補充；該組合包括以往的 5 個之前的 Spartan 系列以及 Artix 7 和 Artix UltraScale+ 系列。

通過 Spartan UltraScale+ FPGA，設計人員能夠推動成本敏感及 I/O 密集型應用產品快速上市，同時能與 AMD 這樣在 FPGA 領域擁有 40 年經驗的合作伙伴緊密合作，此外還能使用 AMD Vivado Design Suite 等易用的一站式工具。

為各種類型的應用帶來高 I/O、低功耗以及強大的安全功能

AMD Spartan UltraScale+ FPGA 的 I/O 邏輯單元比在我們的成本優化型產品組合中出類拔萃，可實現任意連接?！?」該系列提供從 1.2V 到 3.3V 的齊全 I/O 功能，并支持單端和差分標準，以使接口具備出色的通用性。

此系列器件連接性能出色，能以 16.3 Gb/s 運行多達 8 個 GTH 收發器。該系列支持高達 3.2 Gb/s的全面 MIPID-PHY 接口以及多種 PCIe? Gen4 接口。

AMD Spartan UltraScale+ FPGA 依托久經考驗的 16nm 架構，節能表現出色 -- 與以往密度較低的 28 nm 系列相比，總功耗最多降低 30%「2」 -- 同時結構性能提升高達 1.9 倍?！?」對于需要 LPDDR4x/LPDDR5 內存或 PCIe? Gen4 等高性能接口的應用，更大的 SpartanUltraScale+ FPGA 還具備強化 IP，使總能效提升了高達 60%「4」，同時增強整體系統性能。強化 IP 還能騰出可編程邏輯資源，使得該系列器件非常適用于功耗和空間受限的環境。

除了節能、高 I/O 和豐富的連接性能以外，AMD Spartan UltraScale+ FPGA 系列還擁有強大的安全功能，可有效保護您的 IP，防止篡改并大幅延長正常運行時間。這些安全功能包括支持 NIST 量子后加密 ( PQC )、實現唯一器件標識的物理不可克隆功能 ( PUF )、用于身份驗證的一級 和二級公共秘鑰 ( PPK/SPK )、用于加密的真隨機數發生器 ( TRNG ) 等等。

憑借最小可達 10 mm x 10 mm 的多種小型封裝選項，AMD Spartan UltraScale+ 器件可針對工業網絡、機器人、嵌入式視覺、醫療、音視頻和廣播、汽車以及其他 I/O 密集型應用實現靈活部署。

憑借久經考驗的設計工具加快產品上市

與 AMD 成本優化型產品組合的所有現代器件相似，AMD Spartan UltraScale+ 系列由單一、 易用的工具 Vivado Design Suite 支持，而其他 FPGA 供應商的產品通常需要用到多款工具。再結合其豐富的 IP 目錄和基于機器學習的能耗優化能力，助力設計人員提升工作效率，加快產品上市。

依托可信賴的供應商實現一次性設計

我非常榮幸能分享這條有關 AMD Spartan UltraScale+ 系列發布的好消息，我們跨越 40 年歷史的 FPGA 產品組合迎來了新成員。選擇與 AMD 成為合作伙伴，您可以確信自己的設計將具有長久的生命力。我們致力于為旗下器件提供 15 年乃至更長時間的支持，遠超行業標準。此外，您還能使用我們的成本優化型產品組合內外的各類中高端器件，為設計賦予可擴展性。

借助全新的 AMD Spartan UltraScale+ FPGA 系列，您可以在降低成本和功耗的同時追求出色性能。更為重要的是，您將長期得到來自 AMD 的支持，利用各類器件滿足您的諸多應用和需求。

「1」基于 AMD 2023 年 12 月的內部分析，根據 AMD 產品數據表對比 Spartan UltraScale+ FPGA 與先前數代 AMD 成本優化型 FPGA 的總 I/O 邏輯單元比。

「2」預測基于 AMD 實驗室 2024 年 1 月的內部分析，根據 AMD Artix UltraScale+ AU7P FPGA 的邏輯單元計數差異計算總功耗(靜態及動態功耗)，以使用 Xilinx Power Estimator (XPE) 工具(版本 2023.1.2)估算 16nm AMD Spartan UltraScale+ SU35P FPGA 及 28 nm AMD Artix 7 7A35T FPGA 的功耗。實際總功耗在最終產品上市時將有所不同，具體取決于配置、使用情況和其他因素。

「3」預測基于 AMD 實驗室 2024 年 1 月的內部分析，對 2 個器件使用 9 種不同設計，以 Artix UltraScale+ AU10P FPGA 作為 Spartan UltraScale+ FPGA 的擴展對比 28 nm Artix 7 7A100T FPGA，在不同時鐘頻率下運行以計算 Fmax。已設置限制因素，讓器件以最大性能運行。性能結果可能因配置、使用情況和其他因素而有所不同。

「4」預測基于 AMD 實驗室 2024 年 1 月的內部分析，根據 AU7P 的邏輯擴展計數計算總功耗(靜態及動態功耗)， 以使用 Xilinx Power Estimator (XPE) 工具(版本 2023.1.2)估算 Spartan UltraScale+ SU200P 及 Artix 7 7A200T 的總功耗。實際總功耗在最終產品上市時將有所不同，具體取決于配置、使用情況和其他因素。

作者：Rob Bauer-AMD 高級產品營銷經理