全新 Spartan UltraScale+ FPGA 系列 - 以小型封装实现高 I/O 和低功耗

在构建嵌入式应用的过程中，硬件设计人员长期以来面临着艰难的取舍，为推动产品快速上市，他们必须在成本、I/O 数量和逻辑密度要求之间达成平衡。我们非常高兴地宣布一款解决方案让这种取舍自此成为历史: 全新 AMD Spartan UltraScale+ FPGA 低成本系列带来出色的 I/O 逻辑单元比、低功耗以及强大的安全功能，同时兼具小型尺寸。

AMD Spartan UltraScale+ FPGA 系列在价格、功耗、功能和尺寸之间取得了良好的平衡，为我们的成本优化型产品组合提供有力补充；该组合包括以往的 5 个之前的 Spartan 系列以及 Artix 7 和 Artix UltraScale+ 系列。

通过 Spartan UltraScale+ FPGA，设计人员能够推动成本敏感及 I/O 密集型应用产品快速上市，同时能与 AMD 这样在 FPGA 领域拥有 40 年经验的合作伙伴紧密合作，此外还能使用 AMD Vivado Design Suite 等易用的一站式工具。

为各种类型的应用带来高 I/O、低功耗以及强大的安全功能

AMD Spartan UltraScale+ FPGA 的 I/O 逻辑单元比在我们的成本优化型产品组合中出类拔萃，可实现任意连接。「1」该系列提供从 1.2V 到 3.3V 的齐全 I/O 功能，并支持单端和差分标准，以使接口具备出色的通用性。

此系列器件连接性能出色，能以 16.3 Gb/s 运行多达 8 个 GTH 收发器。该系列支持高达 3.2 Gb/s的全面 MIPID-PHY 接口以及多种 PCIe® Gen4 接口。

AMD Spartan UltraScale+ FPGA 依托久经考验的 16nm 架构，节能表现出色 -- 与以往密度较低的 28 nm 系列相比，总功耗最多降低 30%「2」 -- 同时结构性能提升高达 1.9 倍。「3」对于需要 LPDDR4x/LPDDR5 内存或 PCIe® Gen4 等高性能接口的应用，更大的 SpartanUltraScale+ FPGA 还具备强化 IP，使总能效提升了高达 60%「4」，同时增强整体系统性能。强化 IP 还能腾出可编程逻辑资源，使得该系列器件非常适用于功耗和空间受限的环境。

除了节能、高 I/O 和丰富的连接性能以外，AMD Spartan UltraScale+ FPGA 系列还拥有强大的安全功能，可有效保护您的 IP，防止篡改并大幅延长正常运行时间。这些安全功能包括支持 NIST 量子后加密 ( PQC )、实现唯一器件标识的物理不可克隆功能 ( PUF )、用于身份验证的一级 和二级公共秘钥 ( PPK/SPK )、用于加密的真随机数发生器 ( TRNG ) 等等。

凭借最小可达 10 mm x 10 mm 的多种小型封装选项，AMD Spartan UltraScale+ 器件可针对工业网络、机器人、嵌入式视觉、医疗、音视频和广播、汽车以及其他 I/O 密集型应用实现灵活部署。

凭借久经考验的设计工具加快产品上市

与 AMD 成本优化型产品组合的所有现代器件相似，AMD Spartan UltraScale+ 系列由单一、 易用的工具 Vivado Design Suite 支持，而其他 FPGA 供应商的产品通常需要用到多款工具。再结合其丰富的 IP 目录和基于机器学习的能耗优化能力，助力设计人员提升工作效率，加快产品上市。

依托可信赖的供应商实现一次性设计

我非常荣幸能分享这条有关 AMD Spartan UltraScale+ 系列发布的好消息，我们跨越 40 年历史的 FPGA 产品组合迎来了新成员。选择与 AMD 成为合作伙伴，您可以确信自己的设计将具有长久的生命力。我们致力于为旗下器件提供 15 年乃至更长时间的支持，远超行业标准。此外，您还能使用我们的成本优化型产品组合内外的各类中高端器件，为设计赋予可扩展性。

借助全新的 AMD Spartan UltraScale+ FPGA 系列，您可以在降低成本和功耗的同时追求出色性能。更为重要的是，您将长期得到来自 AMD 的支持，利用各类器件满足您的诸多应用和需求。

「1」基于 AMD 2023 年 12 月的内部分析，根据 AMD 产品数据表对比 Spartan UltraScale+ FPGA 与先前数代 AMD 成本优化型 FPGA 的总 I/O 逻辑单元比。

「2」预测基于 AMD 实验室 2024 年 1 月的内部分析，根据 AMD Artix UltraScale+ AU7P FPGA 的逻辑单元计数差异计算总功耗(静态及动态功耗)，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。实际总功耗在最终产品上市时将有所不同，具体取决于配置、使用情况和其他因素。

「3」预测基于 AMD 实验室 2024 年 1 月的内部分析，对 2 个器件使用 9 种不同设计，以 Artix UltraScale+ AU10P FPGA 作为 Spartan UltraScale+ FPGA 的扩展对比 28 nm Artix 7 7A100T FPGA，在不同时钟频率下运行以计算 Fmax。已设置限制因素，让器件以最大性能运行。性能结果可能因配置、使用情况和其他因素而有所不同。

「4」预测基于 AMD 实验室 2024 年 1 月的内部分析，根据 AU7P 的逻辑扩展计数计算总功耗(静态及动态功耗)， 以使用 Xilinx Power Estimator (XPE) 工具(版本 2023.1.2)估算 Spartan UltraScale+ SU200P 及 Artix 7 7A200T 的总功耗。实际总功耗在最终产品上市时将有所不同，具体取决于配置、使用情况和其他因素。

作者：Rob Bauer-AMD 高级产品营销经理