全新英特尔Agilex D系列FPGA和SoC适用于中端FPGA应用

在近日于硅谷举办的英特尔 On 技术创新峰会上，英特尔宣布推出英特尔AgilexD 系列 FPGA 和 SoC，为采用较小外形规格的中端 FPGA 应用带来更高性能与更低功耗。最初的英特尔AgilexFPGA 和 SoC 家族一经问世，便获得了市场的广泛认可，之后英特尔不懈创新，赋予英特尔AgilexFPGA 架构新的特性和不同特点，使这一家族适配的应用范围更加广泛。这些新特性与新功能在支持并发工作负载需求方面的重要性日益凸显。更值得一提的是，众多中端应用既要将功耗限制在一定水平，又要满足不断增长的性能需求，这正是英特尔制程工艺技术的用武之地。

全新英特尔 Agilex D 系列 FPGA 和 SoC 具备多项新特性，例如升级版硬核处理器系统 (HPS)、采用 AI 张量模块的增强型数字信号处理 (DSP)、MIPI I/O 支持和固核 IP 时间敏感网络 (TSN) 控制器；同时，该系列还具备这一家族其他产品拥有的重要特性，包括第二代英特尔 Hyperflex FPGA 架构和高速 SerDes 收发器。上述特性相结合，使英特尔 Agilex D 系列 FPGA 广泛适用于各种中端 FPGA 应用。

英特尔利用半导体制程工艺上的进步，成功打造出英特尔 Agilex D 系列 FPGA，从而将英特尔 Agilex FPGA 产品组合扩展到逻辑密度和功耗更低、外形规格更小的应用。英特尔 Agilex FPGA 和 SoC 家族早期成员采用的是英特尔 10 制程工艺节点，而英特尔 Agilex D 系列产品采用的是英特尔 7 制程工艺技术。这项技术现已成为英特尔用来制造第 12 代英特尔 酷睿 CPU 和第四代英特尔 至强 可扩展服务器用 CPU 等大容量 CPU 的成熟制造工艺。全新英特尔 Agilex D 系列 FPGA 和 SoC 采用英特尔 7 制程工艺与单体结构，性能出色，功耗低，可满足不同应用的多种要求（如下图所示）：

英特尔 7 制程工艺的运用使英特尔打造的可编程逻辑器件能将快速 I/O 电路（包括 28 Gbps 高速 SerDes 收发器、灵活的通用 I/O Bank 以及可编程逻辑和固核 IP 模块）集成在一个单体硅晶片上。而通过英特尔 7 制程工艺的厚栅氧化层晶体管变体，英特尔 Agilex D 系列 FPGA 可同时拥有高速 I/O Bank 和可支持在 3.3 V 电压下运行的高压 I/O Bank。英特尔 Agilex FPGA 家族早期成员采用独立的半导体小芯片。这些小芯片通过英特尔 嵌入式多芯片互连桥接 (EMIB) 技术和高级接口总线 (AIB) 技术进行连接，可实现某些高级 I/O 功能。英特尔 Agilex D 系列 FPGA 和 SoC 采用单体结构，可降低时延、优化性能功耗比并减少成本。

此外，英特尔 Agilex D 系列 FPGA 和 SoC 产品还配备了若干硬核 IP 模块。这些首次应用于英特尔 Agilex FPGA 家族的模块包括采用 AI 张量模块的增强型 DSP、时间敏感网络模块、MIPI 接口和由 1 个 Arm Cortex-A76 双核处理器和 1 个 Arm Cortex-A55 双核处理器组成的升级版硬核处理器系统。借助 Arm 的 DynamIQ 多核处理器技术，软件开发人员可利用 Arm Cortex-A76 CPU 和 Cortex-A55 CPU 组成单一的融合集群，进而为多种应用带来更低的功耗和更好的性能。

全新英特尔 Agilex D 系列 FPGA 和 SoC 的 FPGA 逻辑结构中加入了采用 AI 张量模块的增强型 DSP 功能。该功能模块承袭了英特尔 Agilex FPGA 家族早期产品配备可变精度 DSP 模块，支持多种 AI 工作负载的设计。除了上述功能，全新英特尔 Agilex D 系列 FPGA 和 SoC 还增加了源自英特尔 Stratix10 NX FPGA 所用张量模块的特性，以两种重要的新操作模式，支持 AI/图像/视频处理以及可执行复数计算的 DSP 密集型应用。

第一种新模式为 INT9 矢量模式。该模式可在一个 DSP 模块内生成 6 次带符号的 9 x 9 位或 8 x 8 位乘法运算结果之和，而之前执行同样的计算任务需要 4 个英特尔Agilex FPGA DSP 模块。这种模式对以 AI 为中心的张量数学运算和各种 DSP 应用非常有用。第二种新模式为复数模式。该模式可在进行复数乘法运算时将 DSP 模块的性能提高一倍。以往进行复数乘法运算时通常需要两个 DSP 模块，但英特尔 Agilex D 系列 FPGA 和 SoC 却可以在一个采用 AI 张量模块的增强型 DSP 内进行 16 位定点复数乘法运算。

这些新的硬件特性加上高性能、低功耗的 FPGA 逻辑结构使英特尔 Agilex D 系列 FPGA 和 SoC 非常适合从网络边缘到核心等不同市场的中端 FPGA 应用，包括无线和有线通信、视频和音频广播设备、工业应用、测试和测量产品、医疗电子设备以及军事/航空航天应用。

审核编辑：郭婷