功耗降低30%！AMD推出全新16nm FPGA芯片组合，用于医疗、机器人等边缘场景

魏定国

AMD公司CEO苏姿丰（来源：investing）

2024年3月5日消息，芯片巨头AMD公司今晨推出AMD Spartan UltraScale+ FPGA系列产品组合。

这是该公司对于成本敏感客户提供的 FPGA（现场可编程逻辑门阵列）和自适应SoC（系统级）产品组合中的一个新系列。AMD表示，Spartan UltraScale+产品提供基于28nm及以下制程技术构建，最新FPGA芯片则采用16nm FinFET先进工艺，具备多达572个 I/O 和高达3.3v的电压支持，功耗降低高达30%，可应用于嵌入式视觉、医疗保健、工业网络、机器人和视频等场景。

如今，AMD公司已经向全球提供客户从成本优化型、到中端、高端等可扩展AMD FPGA全产品组合。

发布前夕，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表示，全新AMD Spartan UltraScale+产品组合提供小型化的器件尺寸规格、较低的密度和较优化的成本等。公司预计到2028年，物联网设备的数量将增加一倍以上，从而推动产生更高数量、更通用、边缘端安全等多领域的需求。

AMD 自适应和嵌入式计算事业部副总裁Kirk Saban则表示，25年来，Spartan FPGA 系列帮助人类取得了一些最伟大的成就。而全新Spartan UltraScale+系列基于经过验证的 16nm 技术，增强的安全性和功能、通用设计工具以及较长的产品生命周期进一步增强了市场领先的 FPGA 产品组合，并强调为客户提供成本优化产品。

据悉，2022年2月，AMD宣布完成收购自适应SoC和FPGA芯片公司赛灵思Xilinx，交易总价约498亿美元（约合人民币3165亿元）。

随后，AMD整合赛灵思业务线，并加速向市场推出新款边缘计算产品系列。

实际上，由于FPGA是半导体器件，基于通过可编程互连系统连接的可配置逻辑块 (CLB) 矩阵。因此，作为赛灵思四个FPGA系列（其他系列为Virtex、Artix和Kintex）之一，Spartan FPGA则是具有集成的模数转换器、专用安全特性以及适用于所有商用设备FPGA器件，用于工业、医疗、机器人等To B（企业工业）领域。

如今，Spartan FPGA 系列全面升级成AMD Spartan UltraScale+ FPGA产品组合，不仅在制程方面往16nm先进制程前进，而且在能耗、I/O逻辑单元比、工作负载、连接性和灵活性等方面都有巨大提升。

AMD方面表示，Spartan UltraScale+ FPGA内置UltraRAM存储，速度可以多达384个DSP48E2块，并且提供灵活的I/O接口支持MIPI D-PHY协议，多达572个I/O，支持3.3V电压，3.2 G MIPI D-PHY。与AMD Artix 7相比，Spartan UltraScale+在收发器带宽提升2.5倍，与AMD Spartan 7/ AMD Artix 7相比，其MIPI带宽提升4倍；与 AMD Spartan 7相比，其 I/O逻辑单元比提升为3.5倍。

而由于采用16nm FinFET架构，相比Artix 7 FPGA (7A35T)，Spartan UltraScale+总功耗降低多达30%，接口连接功耗降低多达60%。另外，AMD新产品系列还拥有后量子密码技术（PQC）和AES-GCM，以及专门用于比较高速安全的配置和物理不可克隆功能（PUF）等，减少单一事件干扰（SEU）造成的威胁。

AMD方面认为，相比其他友商的非常分散化、碎片化的流程，AMD FPGA的最大优势是集成和整合，不仅产品组合的广度够大，而且拥有从成本优化型到高性能器件的所有选择，同时也有经过长期验证的工具，以及作为一家供应商的长期稳定性，客户只需要做一次学习就可以多次运用在不同的产品中。

Rob Bauer向钛媒体App表示，“第一，我们的思路就是要用统一、集成的一套工具能够使工程人员、我们的客户在他整个设计流程中来高效地完成这个设计，迅速让这个产品投产。第二、客户非常需要的质量和可靠性的保障，而我们有数十亿件器件发货量的基础，才能持续地让我们不断地评估品质并不断提升它；第三、我们非常专注于供应商或者说供应的稳定性，比如工业系统、医疗的一些设备，还有一些专业音像系统，这些都是我们目标市场客户里非常看重的，我们这个产品需要有非常长的使用生命周期保障。”

Rob Bauer强调，全新16nm FPGA这种制程工艺产品在业界被认为非常成功的，同时也是非常推崇的制程工艺，所以在这个基础上，公司有信心长期制造和提供16nm FPGA产品应用组合，以及支持长生命周期。

“长期而言，我们也提供Microblaze软核处理器如最新Microblaze 5，包含了RISC-V开源指令集架构，我们也看到很多客户通过一些软件去将这种类型的器件与FPGA去做结合。”Rob Bauer对钛媒体App表示，对于边缘领域应用而言，未来FPGA也会继续大放异彩。

AMD方面透露，全新Spartan UltraScale+ FPGA 系列样片和评估套件预计于 2025 年上半年问世，并于2024 年第四季度起开始提供AMD Vivado设计套件工具进行支持。

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