英特尔Agilex FPGA的架构优势与解决方案

在当今数字化进程中，从边缘到核心网再到数据中心的市场转型加速，数据洪流席卷而来，各领域对数据处理灵活性和敏捷性的需求达到新高度。Agilex FPGA应运而生，融合Altera多项创新技术，为数据处理困境带来新曙光。

数据激增引发的挑战与需求

数据在计算技术演进中占据核心地位。随着其类型和处理方法的日益繁杂，决策者、供应商及开发者面临重重困难。当前迫切需要兼具FPGA灵活性与ASIC性能、能效的方案，以契合特定市场对数据处理的严苛要求，如边缘小型设备的高能效需求、网络的大数据流处理及数据中心的低时延加速等。

图1.海量数据的产生促使对基础设施的需求迅速增加

Agilex FPGA的架构优势与解决方案

（一）架构创新与性能提升

Altera运用变革性架构，将多元半导体元件集成于SiP。Agilex FPGA及SoC相较于前代，逻辑性能、功耗、DSP功能及设计效率均显著优化，有力支撑新一代高性能应用，有效应对数据计算挑战。

（二）灵活性与定制化增强

借助先进封装技术整合不同芯片，Altera大幅提升灵活性与定制化水平。其专用芯片涵盖低时延接口、高级模拟功能模块、定制计算引擎及多种内存等，精准满足多样化应用需求。

图2.Altera汇集多个关键领域的独特架构创新，打造Agilex FPGA产品组合中最先进的产品

Agilex FPGA的架构组件详解

（一）先进逻辑结构与Hyperflex FPGA架构

采用英特尔先进制程工艺的逻辑结构，搭配第二代Hyperflex FPGA架构及Hyper-Register寄存器，性能卓越。该架构经多重优化，如设置高速旁路，无论设计是否适配，均可提升性能，显著缩短寄存器信号时延，加速关键路径。

图3.利用高速旁路加速Hyper-Register，提升逻辑结构性能

（二）强大的DSP与小芯片架构

可变精度DSP模块进阶，数千浮点运算单元助力实现高达38TFLOPS（FP16或BF16）或19TFLOPS（FP32）的DSP性能，满足高精度信号处理诉求。小芯片架构优势显著，突破传统FPGA局限，依功能择取制程工艺，灵活组合，加速产品创新周期。

图4.传统FPGA更新周期对比基于小芯片的FPGA的更新周期

（三）创新封装与高性能接口

运用EMIB等先进封装技术集成异构组件，如将小芯片与FPGA芯片高效整合。支持PCIeGen5和CXL等高性能处理器接口，PCIeGen5提升传输速率，CXL保障缓存与内存一致性，降低系统成本，提升整体性能。

图5.多个特定功能芯片的灵活异构封装

（四）先进内存层次结构

鉴于内存对计算性能的关键作用，Agilex FPGA构建全面内存层次，涵盖嵌入式、封装及片外内存。其中HBM内存带宽出众，集成于封装内可降功耗、减尺寸、提性能，同时支持多种外部内存接口，为用户提供多元选择。

图6.Agilex FPGA支持先进的内存层次结构，包括片上、封装及板载内存

创新集成与应用开发支持

Altera融合多项创新，借EMIB技术打造可扩展FPGA平台，具备高带宽接口互连、缓存一致性加速、架构优化、强大收发器链路、高效IP集成等关键特性，全方位提升定制化与灵活性。英特尔提供OpenVINO 及oneAPI工具套件，简化多计算引擎编程，助力开发者高效利用Agilex FPGA。

广泛应用与深远影响

Agilex FPGA可按需定制，全面覆盖从边缘到云端的应用场景，如数据中心的复杂分析、核心网的NFV与5G通信、边缘计算的多行业应用等。其创新架构为各领域带来性能、准确性、灵活性及定制化水平的飞跃，有力推动行业数字化转型。

Agilex FPGA凭借其创新的架构、强大的性能和广泛的应用支持，为从边缘到云端的数据处理带来了全新的解决方案。它整合了Altera在多个关键领域的深厚技术积累，在提升性能、准确性和灵活性的同时，实现了高度定制化，满足了不同市场的多样化需求。随着数据时代的持续发展，Agilex FPGA有望在更多领域发挥重要作用，推动各行业数字化转型与创新升级。