第六代Spartan FPGA产品组合现世 AMD Spartan(TM) UltraScale+(TM) FPGA系列顺应三大趋势 纵横边缘未来 原创

过去25年间，AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列一直是人类科技进步的“见证者”和“参与者”。它曾是粒子加速器的核心，推动人类基础物理学在微观世界中前行;它曾是救生自动除颤器的心脏，拯救无数濒临死亡边缘的生命....

3 月 5 日，AMD发布了Spartan系列的最新力作——Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列，该系列不仅是成本优化型FPGA和自适应SoC产品组合的新成员，更是AMD在FPGA探索与创新道路上的又一重大跃进。

Spartan 6 产品优势

AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列采用16纳米工艺制程，不仅意味着更强的性能和更低的功耗，预计与前代产品相比，总功耗将下降高达30%。

更为引人注目的是，AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列集成了AMD产品中最强大的安全功能集，确保了在信息时代下数据和设备的安全性不被侵犯。这不仅是对技术的一次升级，更是对信任和安全的坚定承诺。

AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列基于业经验证的16nm工艺制造，其现代化功能、通用设计工具以及长产品生命周期将进一步增强我们市场领先的 FPGA产品组合，并明确我们助力客户最大限度延长设计生命周期的承诺。”AMD自适应和嵌入式计算事业部副总裁Kirk Saban这样评价。

灵活I/O 、高功效算力 制胜边缘

AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列最引人注目的特点——针对边缘端进行了优化。

在当今的技术环境中，边缘计算的重要性日益凸显。数据显示，2022年至2028年期间，物联网(IoT)设备的数量预计将增长2.3倍。对于FPGA而言，这一趋势显著推动了对于更高数量I/O、通用I/O，以及对于边缘端安全解决方案的需求。

AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列正是为了应对这一趋势而进行了专门的设计。AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列提供了三种不同类型的I/O，可支持MIPI D-PHY协议，拥有多达572个I/O，支持3.3V电压，3.2 G MIPI D-PHY。使其能够与多个器件或系统无缝集成并高效连接，在应对传感器和连接设备的增长潮流中显得尤为关键。

对于用户而言，不仅能实现在更小的设备上实现更多功能，同时还能降低设备的占地面积、体积和功耗，从而减少总成本。

在算力与功耗层面，AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列更是采用了成熟的16纳米FinFET技术，对DDR内存、PCIe等进行了硬化连接，让其在保持高性能的同时，相较于28纳米的Artix™ 7系列，实现高达30%的功耗降低。

不仅如此，作为首款搭载硬化LPDDR5内存控制器和8个PCIe® Gen4接口支持的产品，AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列不仅提供了卓越的功率效率，也为未来的技术进步打下了坚实的基础。

事实上，如果从这款产品的“设计哲学”理解，或许这款第六代Spartan FPGA的产品的提升，不仅关于硬件性能的提升，更是对未来边缘计算需求的一次深刻洞察。AMD的AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列不仅展现了AMD在技术创新方面的实力，更重要的是，它向我们揭示了一种下一代边缘计算设备的FPGA设计理念。随着这一系列产品的推出，相信我们离开启了一个更加智能、更加互联的未来更近一步。

构筑安全的三道“防火墙”

AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列还提供了AMD 成本优化型FPGA 产品组合中极为卓越的安全功能。

针对知识产权(IP)保护，AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列采用了支持后量子加密技术的NIST认证算法，极大程度的对传统加密方法进行了补充，同时也是对防御未来潜在的量子计算机攻击的一次技术升级。其物理不可克隆功能(PUF)还为每个器件提供了一个独特的“指纹”，这种基于硬件的唯一身份验证机制，极大增强了设备及其数据的安全性，使得任何未授权的复制或仿造尝试都变得极为困难。

除了IP保护之外，AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列还重视防篡改措施的实施。通过采用PPK/SPK密钥支持，确保了密钥的安全存储和使用，同时也方便了密钥的更新和替换，防止了密钥因损坏或过期而导致的安全漏洞。此外，其差异化功率分析技术的应用，通过监测和分析功率的变化来识别并防止非法访问尝试，也增强了该产品对侧信道攻击的防御能力，

AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列还内置了永久性篡改惩罚机制，这意味着任何未授权的篡改尝试都将导致设备锁定或其他严重后果，从而大大降低了篡改的风险。

为了最大限度地延长系统的正常运行时间，AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列通过其增强的单事件干扰性能，提供了快速且安全的配置方式，使得设备在面对外部干扰时，能够维持较高的稳定性和可靠性。这种对单事件干扰的高度抗性，使其成为在要求极端可靠性的应用中的理想选择，如航天和军事领域。

设计到验证全流程 一款工具用到底

AMD FPGA 和自适应 SoC 全产品组合由 AMD Vivado™ 设计套件和 Vitis™ 统一软件平台提供支持。该软件平台具备多层面优势，使硬件与软件设计人员能够通过一款设计人员环境进行从设计到验证。

工具集成和使用的一致性： Vivado 设计套件的优势在于其能够覆盖整个产品组合——从小型的 Spartan UltraScale+ FPGA 到大型的 Versal Premium FPGA。这意味着使用同一套工具，开发人员可以设计和实现不同规模和复杂度的项目，提高了工作效率并降低了学习成本。

全生命周期支持：Vivado 设计套件支持FPGA 设计的全生命周期，从初期的设计和仿真到后期的合成和固件生成。这种端到端的解决方案为开发人员提供了一致性和便利性，使他们能够在一个集成环境中完成所有设计任务。

提高开发效率：通过提供一个统一的设计环境，Vivado 旨在提高开发人员的工作效率。这包括减少需要学习和使用的不同工具的数量，以及提供高效的设计和验证工具，从而缩短产品上市时间。

产生可靠的结果：Vivado 使用计件时序模型，并能够满足严格的时序要求，为客户提供在不同工艺、电压和温度条件下的使用效果。这种设计考虑了高功能安全标准，旨在确保设计的可靠性和性能。

解决软件行业挑战：AMD 识别到客户在使用多样化供应商和工具时面临的学习曲线问题，并提出 Vivado 设计套件作为解决方案。通过提供单一统一的工具套件，AMD 希望简化客户的设计流程，减少学习和适应不同工具的需要。

写在最后

从AMD获悉，AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA系列样片和评估套件预计于2025 年上半年问世。文档现已推出，并于 2024 年第四季度自 AMD Vivado 设计套件开始提供工具支持。

“AMD SpartanTM UltraScale+TM FPGA系列其强大的安全性与功能、通用设计工具以及长产品生命周期将进一步增强 AMD 市场领先的 FPGA产品组合。”Kirk Saban 展望道。

更重要的是，Kirk Saban 带来了AMD 长期的承诺--明确为客户成本优化型FPGA 产品。