過去25年間，AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列一直是人類科技進步的「見證者」和「參與者」。它曾是粒子加速器的核心，推動人類基礎物理學在微觀世界中前行;它曾是救生自動除顫器的心臟，拯救無數瀕臨死亡邊緣的生命....
3 月 5 日，AMD發布了Spartan系列的最新力作——Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列，該系列不僅是成本優化型FPGA和自適應SoC產品組合的新成員，更是AMD在FPGA探索與創新道路上的又一重大躍進。
Spartan 6 產品優勢
AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列採用16納米工藝製程，不僅意味著更強的性能和更低的功耗，預計與前代產品相比，總功耗將下降高達30%。
更為引人注目的是，AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列集成了AMD產品中最強大的安全功能集，確保了在資訊時代下數據和設備的安全性不被侵犯。這不僅是對技術的一次升級，更是對信任和安全的堅定承諾。
AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列基於業經驗證的16nm工藝製造，其現代化功能、通用設計工具以及長產品生命周期將進一步增強我們市場領先的 FPGA產品組合，並明確我們助力客戶最大限度延長設計生命周期的承諾。」AMD自適應和嵌入式計算事業部副總裁Kirk Saban這樣評價。
靈活I/O 、高功效算力 制勝邊緣
AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列最引人注目的特點——針對邊緣端進行了優化。
在當今的技術環境中，邊緣計算的重要性日益凸顯。數據顯示，2022年至2028年期間，物聯網(IoT)設備的數量預計將增長2.3倍。對於FPGA而言，這一趨勢顯著推動了對於更高數量I/O、通用I/O，以及對於邊緣端安全解決方案的需求。
AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列正是為了應對這一趨勢而進行了專門的設計。AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列提供了三種不同類型的I/O，可支持MIPI D-PHY協議，擁有多達572個I/O，支持3.3V電壓，3.2 G MIPI D-PHY。使其能夠與多個器件或系統無縫集成並高效連接，在應對傳感器和連接設備的增長潮流中顯得尤為關鍵。
對於用戶而言，不僅能實現在更小的設備上實現更多功能，同時還能降低設備的占地面積、體積和功耗，從而減少總成本。
在算力與功耗層面，AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列更是採用了成熟的16納米FinFET技術，對DDR內存、PCIe等進行了硬化連接，讓其在保持高性能的同時，相較於28納米的Artix™ 7系列，實現高達30%的功耗降低。
不僅如此，作為首款搭載硬化LPDDR5內存控制器和8個PCIe® Gen4接口支持的產品，AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列不僅提供了卓越的功率效率，也為未來的技術進步打下了堅實的基礎。
事實上，如果從這款產品的「設計哲學」理解，或許這款第六代Spartan FPGA的產品的提升，不僅關於硬體性能的提升，更是對未來邊緣計算需求的一次深刻洞察。AMD的AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列不僅展現了AMD在技術創新方面的實力，更重要的是，它向我們揭示了一種下一代邊緣計算設備的FPGA設計理念。隨著這一系列產品的推出，相信我們離開啟了一個更加智能、更加互聯的未來更近一步。
構築安全的三道「防火牆」
AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列還提供了AMD 成本優化型FPGA 產品組合中極為卓越的安全功能。
針對智慧財產權(IP)保護，AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列採用了支持後量子加密技術的NIST認證算法，極大程度的對傳統加密方法進行了補充，同時也是對防禦未來潛在的量子電腦攻擊的一次技術升級。其物理不可克隆功能(PUF)還為每個器件提供了一個獨特的「指紋」，這種基於硬體的唯一身份驗證機制，極大增強了設備及其數據的安全性，使得任何未授權的複製或仿造嘗試都變得極為困難。
除了IP保護之外，AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列還重視防篡改措施的實施。通過採用PPK/SPK密鑰支持，確保了密鑰的安全存儲和使用，同時也方便了密鑰的更新和替換，防止了密鑰因損壞或過期而導致的安全漏洞。此外，其差異化功率分析技術的應用，通過監測和分析功率的變化來識別並防止非法訪問嘗試，也增強了該產品對側信道攻擊的防禦能力，
AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列還內置了永久性篡改懲罰機制，這意味著任何未授權的篡改嘗試都將導致設備鎖定或其他嚴重後果，從而大大降低了篡改的風險。
為了最大限度地延長系統的正常運行時間，AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列通過其增強的單事件干擾性能，提供了快速且安全的配置方式，使得設備在面對外部干擾時，能夠維持較高的穩定性和可靠性。這種對單事件干擾的高度抗性，使其成為在要求極端可靠性的應用中的理想選擇，如航天和軍事領域。
設計到驗證全流程 一款工具用到底
AMD FPGA 和自適應 SoC 全產品組合由 AMD Vivado™ 設計套件和 Vitis™ 統一軟體平台提供支持。該軟體平台具備多層面優勢，使硬體與軟體設計人員能夠通過一款設計人員環境進行從設計到驗證。
工具集成和使用的一致性： Vivado 設計套件的優勢在於其能夠覆蓋整個產品組合——從小型的 Spartan UltraScale FPGA 到大型的 Versal Premium FPGA。這意味著使用同一套工具，開發人員可以設計和實現不同規模和複雜度的項目，提高了工作效率並降低了學習成本。
全生命周期支持：Vivado 設計套件支持FPGA 設計的全生命周期，從初期的設計和仿真到後期的合成和固件生成。這種端到端的解決方案為開發人員提供了一致性和便利性，使他們能夠在一個集成環境中完成所有設計任務。
提高開發效率：通過提供一個統一的設計環境，Vivado 旨在提高開發人員的工作效率。這包括減少需要學習和使用的不同工具的數量，以及提供高效的設計和驗證工具，從而縮短產品上市時間。
產生可靠的結果：Vivado 使用計件時序模型，並能夠滿足嚴格的時序要求，為客戶提供在不同工藝、電壓和溫度條件下的使用效果。這種設計考慮了高功能安全標準，旨在確保設計的可靠性和性能。
解決軟體行業挑戰：AMD 識別到客戶在使用多樣化供應商和工具時面臨的學習曲線問題，並提出 Vivado 設計套件作為解決方案。通過提供單一統一的工具套件，AMD 希望簡化客戶的設計流程，減少學習和適應不同工具的需要。
寫在最後
從AMD獲悉，AMD Spartan™ UltraScale ™ FPGA系列樣片和評估套件預計於2025 年上半年問世。文檔現已推出，並於 2024 年第四季度自 AMD Vivado 設計套件開始提供工具支持。
「AMD SpartanTM UltraScale TM FPGA系列其強大的安全性與功能、通用設計工具以及長產品生命周期將進一步增強 AMD 市場領先的 FPGA產品組合。」Kirk Saban 展望道。
更重要的是，Kirk Saban 帶來了AMD 長期的承諾--明確為客戶成本優化型FPGA 產品。
