英特尔Nios V处理器加速FPGA软件开发

“对于FPGA来说，这是一个令人兴奋的时代。”

技术的发展日新月异，近年来，新兴技术的落地运用，推动传统行业不断创新；各大市场的创新，也进一步促使技术不断突破。在这样创新与技术重叠的影响下，半导体行业仍旧处于蓬勃的发展期。   凭借灵活性和可编程性，FPGA进一步开疆扩土。据数据分析，2023年市场增长将超过16%，未来5年的增长势头向好，预计将继续保持10%以上的复合年均增长率。   6月6日，FPGA领域从业人员齐聚英特尔 Agilex 5 FPGA技术巡展北京站，进行了多角度广泛的交流。来自英特尔可编程解决方案事业部（下文简称英特尔PSG）的Michael Pederson为大家深入解读FPGA行业的现状，以及在需求激增的供应挑战下，英特尔先进产品如何突破界限，来更好满足行业和客户不断增长的需求。

英特尔 Agilex 5 FPGA助力打造面向未来的边缘智能应用

为打造面向未来的边缘智能应用，工程师们亟需找到能够集成 AI 和高级图像处理等新功能，并具备多种安全连接方案的高性能、低功耗芯片器件。   今年初，随着英特尔 Agilex 5 FPGA产品组合发布，Agilex 家族产品的使用范围正逐步扩大到嵌入式计算和边缘计算等中端应用。来自英特尔PSG产品部的中国区产品市场营销经理的蒋亚坚为大家深入介绍了 Agilex 5 FPGA的产品架构及技术亮点。

● 高能效性能背后的创新

相较于前代产品，英特尔 Agilex 5 FPGA实现了高达2.5倍1,2的性能提升，功耗降幅高达50%1,3。为实现这一技术突破，英特尔的三大关键创新和技术在其中功不可没：

英特尔 7制程工艺：这些采用英特尔 7 制程工艺生产的英特尔 Agilex 5 FPGA产品在每瓦性能方面经过优化，并且具备更多密度选择，可满足多种嵌入式用例不同的主板空间要求。

第二代英特尔 Hyperflex FPGA架构：实现了多项技术进步，提升了整体结构性能，同时最大限度地降低了功耗。   高水平的系统集成：包括高速收发器I/O、DDR存储器I/O、GPIO和硬处理器系统（HPS）等。
 

英特尔 Agilex 5 FPGA将英特尔在多个技术领先领域实现的革命性创新结合在一起，使性能得到了突破性提升，能够帮助企业从涵盖边缘和数据中心的变革中加深理解并发掘出色的价值。

● 关键特性助力灵活创新

英特尔 Agilex 5 FPGA的设计和架构创新凝聚了英特尔在重要领域的深厚专业知识，在边缘、网络到云的各个领域创造巨大的机遇，并提供前所未有的关键性能。

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高性能和低功耗：采用先进的工艺技术和架构优化，提供卓越的性能和功耗效率。可以实现高速数据处理和计算，同时保持较低的功耗水平。

2 强大的处理和加速能力：英特尔 Agilex 5 FPGA提供了大量的算术逻辑单元（ALMs）、DSP块和内存资源，用于支持高性能的数据处理和加速任务，适合用于人工智能（AI）推理、数据处理、图像和视频处理等应用。 3

高度集成的I/O和连接性：英特尔 Agilex 5 FPGA提供丰富的输入/输出（I/O）资源和连接性选项。它支持多种通信协议和接口标准，包括PCIe、Ethernet、DDR等，以实现与外部设备的高速数据交换和通信。

4 安全性和可靠性：用于保护敏感数据和应用程序。还具有可靠性增强特性，包括错误检测和纠正功能，以提供可靠的数据处理和操作。 5 应用广泛性：支持系统智能，为广泛的应用提供了灵活的嵌入式功能，可以为平台设计提供更多可能性。   这些特性使英特尔 Agilex 5 FPGA产品系列成为跨边缘和核心的中端 FPGA 应用（包括无线和有线通信、视频和广播设备、工业应用、测试和测量产品、医疗电子产品）的理想选择。

● 多系列规划满足各种应用需求

英特尔 Agilex 5 FPGA 拥有两种型号，D系列和E系列，能够满足各种应用需求：

D系列专为中端市场中性能要求更高的细分领域量身定制，它具备出色的内存接口性能、更高的 DSP 与内存比率和更高的逻辑性能。

E系列有多种更小封装规格和更低密度选择，以及略低的逻辑性能，非常适合中端 FPGA 细分市场中功耗敏感型设计。

随着Agilex 5的加入，英特尔将继续扩大其从数据中心到智能边缘的优势，为工程师们打造创新产品并迅速推向市场提供可靠支持，全面助力打造面向未来的边缘智能应用。

设计工具、软件及解决方案
全方面帮助工程师们快速打造新产品

英特尔为英特尔 FPGA的每个设计阶段提供了一套完整的开发工具。无论是创建复杂 FPGA 设计的硬件工程师，还是为嵌入式处理器编写软件，对数字信号处理 (DSP) 算法进行建模，或是专注于系统设计的软件开发人员，总有一款工具能够助您一臂之力。  

来自英特尔PSG的中国区嵌入式销售主管王欣给大家带来了FPGA软硬件技术及平台支持以及行业解决方案的众多内容分享：

英特尔 Quartus Prime 设计软件：从设计输入和合成到优化、验证和模拟，英特尔 Quartus Prime 设计软件借助数百万个逻辑元件大幅增强设备的功能，为设计师提供把握新一代设计机遇所需的理想平台。

英特尔 FPGA AI Suite：旨在让英特尔 FPGA上的人工智能 (AI) 推理简单易用。该套件能够让 FPGA 设计师、机器学习工程师和软件开发人员高效创建优化的FPGA AI平台。

面向 oneAPI 基础工具套件的英特尔 FPGA Add-on：面向系统和 IP 开发人员。让开发人员可以通过对硬件的某些部分进行抽象来针对 FPGA 进行异构加速和模拟整个系统流程。  

E系列FPGA视觉解决方案：高清视频、图像处理、分析和连接性结合在一起的能力已成为创造下一代智能视觉和视频应用的基本特征。FPGA视频和视觉系统解决方案，能够从边缘到云，加速视觉处理。
 

E系列FPGA工业解决方案：工业产品在提供影响我们周围世界的技术方面发挥着巨大作用。英特尔正在提供各种解决方案，以便支持工业自动化中从边缘到云的创新。英特尔 FPGA 能够帮助各行各业开发安全、可靠和优化的设计。
 

 

英特尔 Nios V 处理器
加速FPGA软件开发

基于FPGA的软处理器的性能在嵌入式市场中变得越来越重要。在工业和军事等市场中，运行复杂工作负载的嵌入式应用需要拥有多个性能更高的软处理器，支持易于使用的工具以加速软件开发。  

Nios V 处理器是基于开源 RISC-V 指令集架构，面向英特尔 FPGA 的下一代软核处理器。具备以下优势：

灵活性：通过完美组合 CPU、外设、内存接口和定制外设，满足每个新设计周期的特殊要求。

简易流程和标准流程：通过 Platform Designer 和英特尔 Quartus Prime Pro Edition 软件等传统硬件工具流程，即可根据生产解决方案的需要，轻松创建处理器和外围设备解决方案。

  轻松实现系统集成：可采用 Nios V 处理器从零开始打造新设计，或将现有的 Nios II/e 设计移植到 Nios V/m 处理器上。   高性能：Nios V 处理器能够提供极大的灵活性，避免为高时钟频率、高功耗的成品处理器花费不必要的开销。  

英特尔PSG专注于三大战略支柱，凭借产品领导力、优异的开发者体验、以及行业领先的供应链，成为带动FPGA行业增长的关键驱动力。会上，英特尔还宣布将FPGA的承诺生命周期延长至2035年再进行决策，让客户能够更放心的选择英特尔 FPGA。   本次技术巡展中，英特尔不仅展示了英特尔 Agilex 5 FPGA产品组合及其技术助力，也紧扣行业应用，以软硬件解决方案为客户提供全力支持，感谢乐彼精密为嘉宾呈现一份特别的礼物——W4 EX，伴随着欢乐的抽奖环节本次技术研讨会顺利结束。未来英特尔将携手更多中国产业生态伙伴，在FPGA技术创新、行业应用等方面深化合作，共谋产业未来发展的新图景。      

编辑：黄飞