【Intel/Altera】 全系列FPGA最新汇总说明,持续更新中
前言
????????2023年11月14日英特尔 FPGA中国技术日,Intel刚发布了新的FPGA系列,官网信息太多,我这里结合以前的信息,简单汇总更新一下,方便大家快速了解Intel/Altera FPGA家族。
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目录
1.1英特尔? Agilex? 7 FPGA 和 SoC FPGA
1.2英特尔? Agilex? 5 FPGA 和 SoC FPGA
1.3英特尔? Agilex? 3 FPGA 和 SoC FPGA
3.1英特尔? Arria? 10 FPGA 和 SoC FPGA
Altera和Intel
????????1983年Altera公司成立。自二十年前发明世界上第一个可编程逻辑器件开始,Altera公司(阿尔特拉)秉承了创新的传统,是世界上“可编程芯片系统”(SOPC)解决方案倡导者。Altera公司生产的FPGA芯片主要用于电信和无线通信设备,涉及军事装备、汽车、网络、工业等行业。
????????2015年12月Intel斥资167亿美元收购Altera公司,Altera化身为英特尔可编程事业部(PSG),这也是英特尔史上规模最大的一笔收购。
????????2023年10月4日,英特尔正式宣布,将负责开发英特尔的 Agilex、Stratix 和其他 FPGA 产品的可编程解决方案部门(PSG)剥离,作为独立业务运营,目标是在两到三年后 IPO中出售部分业务。
????????2023年11月14日,以“创新加速,塑造FPGA芯未来”为主题的2023年英特尔 FPGA中国技术日在北京成功举行。英特尔披露了包括Agilex 3系列、Agilex 5系列在内的多款FPGA产品细节及其早期验证计划~
型号汇总
???脑图细化说明二级型号
1. Agilex 系列
????????2023年11月14日,以“创新加速,塑造FPGA芯未来”为主题的2023年英特尔 FPGA中国技术日在北京成功举行。英特尔披露了包括Agilex 3系列、Agilex 5系列在内的多款FPGA产品细节及其早期验证计划~
????????其中Agilex 7系列已大量出货,Agilex 9系列暂未披露太多信息。
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1.1英特尔? Agilex? 7 FPGA 和 SoC FPGA
????????性能最高的 FPGA,提供业界领先的架构和 I/O 速度,是大多数带宽密集型和计算密集型应用的理想之选。
????????英特尔? Agilex? 7 FPGA 家族充分利用了英特尔的创新和制造能力。利用先进的 10 纳米 SuperFin 技术(F 系列和 I 系列)、英特尔 7 技术(M 系列)和第 2 代英特尔? Hyperflex? FPGA 架构而构建,与竞争性 7 纳米 FPGA 相比,英特尔? Agilex? 7 设备的架构性能功耗比提高了约 2 倍1。此外,这些设备还集成了基于 ARM 的处理器、带宽高达 116 Gbps 的收发器、PCI Express (PCIe) 5.0 和 Compute Express Link (CXL)。这些功能使其成为许多市场广泛应用的理想选择,包括数据中心、网络、广播、国防和工业。
英特尔? Agilex? 7 FPGA 家族详细介绍,分3个子系列
英特尔? Agilex? 7 FPGA 和 SoC FPGA F 系列 | 该系列面向范围广泛的应用,采用英特尔 10 纳米 SuperFin 工艺技术打造而成,提供高达 58 Gbps 的收发器速率、支持多种精度定点和浮点运算的高级 DSP 块,以及高性能的加密块。 |
英特尔? Agilex? 7 FPGA 和 SOC FPGA I 系列 | 本系列产品面向带宽密集型应用,采用英特尔 10 纳米 SuperFin 制程技术打造而成,在 F 系列设备功能的基础上进行了扩展,可提供高达 116 Gbps 的收发器速率、支持 PCIe 5.0,以及通过 Compute Express Link (CXL) 与处理器建立缓存和内存一致性连接。 |
英特尔? Agilex? 7 FPGA 和 SoC FPGA M 系列 | 本系列产品面向计算和内存密集型应用,采用英特尔 7 制程技术打造而成,并且在 I 系列设备功能的基础上进行了扩展,可提供封装高带宽内存 (HBM)、用于 DDR5 SDRAM 的内存接口,以及硬核内存片上网络 (NoC),可最大限度地提高内存带宽。 |
传送门:https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/agilex/7.html
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1.2英特尔? Agilex? 5 FPGA 和 SoC FPGA
????????中端 FPGA,针对需要高性能、低功耗和更小尺寸的应用进行了优化。
英特尔? Agilex? 5 FPGA 和 SoC FPGA E 系列 | 经过优化以降低功耗并减小尺寸 — 边缘、嵌入式以及更多智能应用的理想选择。本系列产品使用英特尔 7 技术制造而成,提供 17 Gbps 和 28 Gbps 的收发器速率选项、多核 Arm SoC 和采用 AI 张量模块的增强型 DSP。 |
英特尔? Agilex? 5 FPGA 和 SoC FPGA D 系列 | 经过优化以提高性能并降低功耗 — 多个市场中的各种应用的理想选择。本系列产品使用英特尔 7 技术制造而成,提供高达 28 Gbps 的收发器速率、多核 Arm SoC 和采用 AI 张量模块的增强型 DSP。 |
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1.3英特尔? Agilex? 3 FPGA 和 SoC FPGA
????????采用低功耗和成本优化的设计,专为小外形而打造,是面向多个市场的各种应用的基本构建模块。
传送门:https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/docs/programmable/agilex-3-fpga.html
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2. Stratix 系列
????????目前主推2013 年推出,14 纳米三栅极技术的 Stratix? 10 。
- 首发年份:2002 年
- 类型:高性能、高密度 FPGA
- 规格:包括 Stratix、Stratix II、Stratix III、Stratix IV、Stratix V 、Stratix 10 等不同型号,具有不同的逻辑单元数量、片上存储资源等。
- 特点:高性能、高时钟频率、大规模应用场景、丰富的 DSP、高速串行连接资源等。
- 适用场景:数据中心、通信基础设施、高性能计算、图像/视频处理等。
????????各代英特尔? Stratix? 设备家族具有不断演进的革命性特性。
技术 | 英特尔? Stratix? 10 | Stratix? V | Stratix? IV |
自适应逻辑模块 | ? | ? | ? |
收发器 | ? | ? | ? |
功率 | ? | ? | ? |
DSP 模块 | ? | ? | ? |
外部内存接口 | ? | ? | ? |
嵌入式内存 | ? | ? | ? |
I/O 性能 | ? | ? | ? |
设计安全 | ? | ? | ? |
减小单事件干扰 | ? | ? | ? |
远程系统升级 | ? | ? | ? |
部分重配置 | ? | ? | |
3D 三栅极晶体管技术 | ? | ||
硬核处理器系统 | ? | ||
英特尔? Hyperflex? FPGA 架构 | ? | ||
异构 3D 解决方案(SRAM、DRAM 和 ASIC) | ? |
3. Arria 系列
????????目前主要支持V和10:
英特尔? Arria? 10 FPGA 和 SoC FPGA 2013 年推出,20 纳米技术。
Arria? V FPGA 和 SoC FPGAArria? V FPGA 和 SoC FPGA 可满足远程射频单元、10 G/40 G 线路卡和演播室设备的带宽要求。
- 首发年份:2007 年Arria? GX
- 类型:中高性能 FPGA
- 规格:包括 Arria、Arria II、Arria V、Arria 10 等不同型号,具有不同的逻辑单元数量、片上存储资源、高速收发器数量等。
- 特点:中高性能、低功耗、可编程性强、高带宽收发器等。
- 适用场景:网络交换、无线通信、数字信号处理、高速存储等适合高性能计算应用。
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3.1英特尔? Arria? 10 FPGA 和 SoC FPGA
????????英特尔? Arria? 10 SoC FPGA:更高系统级集成 SoC 已投产
????????英特尔? Arria? 10 SoC FPGA 结合了体系结构创新和 TSMC 的 20 纳米工艺技术,提高了性能,降低了功耗:
- 处理器性能提升 65%,并且每个内核的 CPU 运行频率高达 1.5 GHz。
- 相比前一代性能提升 60%,具备超过 500 MHz 的 FPGA 逻辑内核性能(比上一代 SoC FPGA 性能提升 15%)。
- 收发器带宽比上一代增加 4 倍(带宽比上一代高端 FPGA 高 2 倍)。
- 系统性能提升 4 倍(2,400 Mbps DDR4 SDRAM,支持混合内存立方体)。
- 单个设备每秒可进行超过 1,500 千兆次浮点运算 (GFLOP),且高达 50 GFLOP/瓦特。
- 通过工艺技术的改进和降低功耗的创新方法,使功耗降低了 40%。
传送门:https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/arria/10.html
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3.2Arria? V FPGA 和 SoC FPGA
设备 | 所有 Arria? V SoC FPGA 设备(SX、ST) |
处理器 | 双核 ARM* Cortex-A9* MPCore* 处理器,采用 ARM* CoreSight* 调试和跟踪技术
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协处理器 | 为每一个处理器、监听控制单元 (SCU)、加速连续端口 (ACP) 提供 ARM* Neon* 媒体处理引擎和矢量浮点 (VFP) v3 双精度浮点单元。 |
一级高速缓存 | 32 KB 一级指令高速缓存,32 KB 一级数据高速缓存 |
二级高速缓存 | 512 KB 共享二级高速缓存 |
片上内存 | 64 KB 片上 RAM、64 KB 片上 ROM |
HPS 硬核内存控制器 | 多端口 SDRAM 控制器,支持 DDR2、DDR3、DDR3L 和 LPDDR2 以及可选的纠错码 (ECC) 支持 533 MHz/1066 Mbps 外部内存接口 8、16、16+ECC、32、32+EEC 的用户可配置内存宽度 高达 4 GB 地址范围,具有内置内存保护控制 |
QSPI 闪存控制器 | 支持 SPIx1、SPIx2 或 SPIx4(四核 SPI)串行 NOR 闪存设备 多达四种芯片选择 |
SD/SDIO/MMC 控制器 | 支持 SD、eSD、SDIO、eSDIO、MMC、eMMC,以及集成了 DMA 的 CE-ATA。 |
NAND 闪存控制器 | 支持 8 位 ONFI 1.0 NAND 闪存设备 面向单层单元 (SLC) 和多层单元 (MLC) 设备的可编程硬件 ECC |
以太网介质访问控制器 (EMAC) | 2 x 10/100/1000 EMAC,具有 RGMII 外部 PHY 接口和集成 DMA。 |
USB On-The-Go 控制器 (OTG) | 2 x USB 2.0 OTG 控制器,具有 ULPI 外部 PHY 接口和集成 DMA。 |
UART 控制器 | 2 x UART 16550 兼容 |
串行外设接口(SPI)控制器 | 2 个 SPI 主机 2 个 SPI 从机 |
I2C 控制器 | 4 个 I2C |
通用 I/O (GPIO) | 71 个 GPIO 和 14 个仅输入引脚,支持数字去反弹和配置中断模式。 |
直接内存访问 (DMA) 控制器 | 8 通道直接内存访问 (DMA) 支持采用 31 个外设握手接口的流量控制 |
定时器 | 针对每个处理器的专用间隔和监视器计时器 针对处理器子系统的全局计时器 4 个通用计时器 2 个监视器计时器 |
HPS I/O 最大数量 | 208 |
HPS锁相环(PLL) | 3 |
传送门:https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/arria/v.html
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4. MAX 系列
????????目前主要支持10和v
- 首发年份:1995 年(Altera 收购后)
- 类型:高密度 CPLD
- 规格:具有不同的逻辑单元数量、I/O 数量等。
- 特点:高密度、低功耗、可编程性强、较低时钟频率等。
- 适用场景:工业控制、测试仪器、通信设备、汽车电子等,专为低功耗和成本敏感型应用而设计,能为工程师提供在边缘及其他位置部署所需的灵活性和使用寿命。
传送门:https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/max.html
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5. Cyclone 系列
这个系列被大量使用,特别是Cyclone V 、Cyclone V10,内容太多不多展开,细节可看传送门。
- 首发年份:2002 年
- 类型:低成本、低功耗 FPGA
- 规格:包括 Cyclone、Cyclone II、Cyclone III、Cyclone IV、Cyclone V 、Cyclone 10等不同型号,具有不同的逻辑单元数量、片上存储资源等。
- 特点:低功耗、低成本、中小型应用场景、较高时钟频率、强大的 DSP 块等。
- 适用场景:智能控制器、传感器接口、音频/视频处理、工业自动化等。
传送门:https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/cyclone.html
5.1 Cyclone V
与上一代相比,Cyclone? V FPGA 总功耗更低,且提供了高效的逻辑集成能力、集成收发器变体和采用硬核处理器系统 (HPS)(基于 ARM*)的 SoC FPGA 变体。建议将此产品家族用于英特尔以边缘为中心的应用和设计。
供您选择的变体如下:仅采用逻辑的 Cyclone? V E FPGA、采用 3.125 Gbps 收发器的 Cyclone? V GX FPGA、采用 6.144 Gbps 收发器的 Cyclone? V GT FPGA、采用硬核处理器系统 (HPS)(基于 ARM*)和逻辑的 Cyclone? V SE SoC FPGA、采用 HPS(基于 ARM*)和 3.125 Gbps 收发器的 Cyclone? V SX SoC FPGA,以及采用 HPS(基于 ARM*)和 6.144 Gbps 收发器的 Cyclone? V ST SoC FPGA。
传送门:https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/cyclone/v.html
5.2 Cyclone 10LP
英特尔 Cyclone? 10 LP FPGA 家族延续了英特尔? Cyclone? FPGA 系列在低成本和低功耗设备中的领先地位。英特尔? Cyclone? 10 LP FPGA 是高容量、成本敏感型功能的理想选择,针对广泛的通用逻辑应用而设计。
传送门:https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/cyclone/10/lp/article.html
5.3 Cyclone 10GX
????????首款基于高性能 20 纳米工艺构建的低成本器件,可为成本敏感型应用带来性能优势。
传送门:https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/cyclone/10/gx/article.html
总结
????????笔者用过altera的好几个型号,还是很看好Intel/altera未来的发展的。
????????持续更新,欢迎收藏~
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