全新英特尔® Agilex™ FPGA 和 SoC 家族产品：更低功耗搭配更高性能

这些技术上的进步，使新产品具有外形规格更小、功耗已优化等特性，因此适用于多种应用，包括工业、广播、汽车、通信、消费、测试和测量以及医疗市场的不同工作负载。这一英特尔^® Agilex^™ FPGA 和 SoC 家族新品采用英特尔 7 制程工艺、单体结构和数项新架构特性，可提供更低功耗水平和更小外形规格。

新品承袭了英特尔^® Agilex^™ FPGA 早期产品多项重要的架构特性，包括采用了第二代英特尔^® Hyperflex^™ FPGA 架构。在该架构下，整个 FPGA 布局采用的是 Hyper-Register。这些寄存器能够帮助英特尔^® Quartus^® Prime 软件大幅提升英特尔^® Agilex^™ FPGA 逻辑结构中实例化设计的性能，并降低其功耗。

这一英特尔^® Agilex^™ FPGA 和 SoC 家族新成员的架构设计能够带来多种可调整和可扩展的功能。它们将高能效的英特尔^® Agilex^™ FPGA 逻辑结构与丰富的知识产权 (IP) 模块和多种连接选择相结合，其中就包括可支持 28.1 Gbps 数据速率和 PCIe 4.0 接口协议的高速收发器。

新品同时还支持 DDR4、LPDDR4、DDR5 和 LPDDR5 SDRAM 内存，输出电压范围在 1.05 V 与 3.3 V 之间的通用 I/O，以及配备基于多核 Arm Cortex CPU 的硬核处理器系统 (HPS)。在硬核处理器系统中，两个 Arm Cortex-A76 处理器内核最高频率为 1.8 Ghz，两个 Arm Cortex-A55 处理器内核最高频率为 1.5 GHz。处理器内核可通过 Arm 的 DynamIQ 多核处理器技术实现耦联，将 Arm Cortex-A76 CPU 和 Cortex-A55 CPU 结合起来构成 FPGA 的首个非对称 Arm 应用处理器集群，为边缘应用带来更低的功耗和更好的性能。

此外，客户还可以通过使用功能安全 (FuSa) 技术和集成式安全设备管理器 (SDM) 打造安全可靠的系统，在单一 FPGA 家族中提供高级安全功能。

这些英特尔^® Agilex^™ FPGA 和 SoC 新品的 FPGA 逻辑结构中加入了采用 AI 张量模块的增强型数字信号处理 (DSP) 功能模块。该模块承袭了英特尔^® 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。除此之外，新品还增加了源自英特尔^® Stratix^® 10 NX FPGA 所用张量模块的特性。采用 AI 张量模块的增强型 DSP 具备两种重要的新操作模式：面向 AI 的张量处理模式和可支持 FFT 滤波器和复数 FIR 滤波器等信号处理应用的复数运算模式。

第一种模式利用 INT8 张量模式实现 AI 增强，该模式可在采用 AI 张量模块的增强型 DSP 中提供 20 次 INT8 乘法运算，与英特尔^® Agilex^™ FPGA 家族早期成员相比，INT8 计算密度提高了 5 倍。张量模式使用双列张量结构，同时具备 INT32 和 FP32 级联和累加两种能力，并且还支持块浮点指数，可提升推理准确性和低精度训练效果。除此之外，可变精度 DSP 功能模块中的 AI 功能也得到了增强。当前，张量模式已从 4 个 INT9 乘法器升级到 6 个 INT9 乘法器。这种模式对以 AI 为中心的张量数学运算和各种 DSP 应用都非常有用。

第二种新模式是复数运算模式，可在进行复数乘法运算时将张量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，但这一英特尔^® Agilex^™ FPGA 和 SoC 家族新品却可以在一个采用 AI 张量模块的增强型 DSP 内进行 16 位定点复数乘法运算。

英特尔^® 软件工具将更具易用性，可进一步优化 AI 资源的功耗与占用面积。这是 FPGA 行业中目前非常少见的一键式单一工作流，不仅能够整合针对特定吞吐量和时延目标的 AI 框架（例如 TensorFlow 和 PyTorch），还可以创建自定义大小的推理 IP。

由于这一新品的主要侧重点是为工业和视频影像领域提供支持，因此其产品特性中增加了数个硬化连接接口。时间敏感网络 (TSN) 控制器可支持工业网络的确定性时延要求，而 MIPI PHY 接口可支持日益增长的带宽需求，便于同最新图像传感器连接。

新英特尔^® Agilex^™ FPGA 和 SoC 产品采用英特尔 7 制程工艺打造而成，可以在 0.75 V 固定内核电压下运行，或者也可以通过英特尔^® SmartVID 启用可变调谐模式以进一步降低整体功耗。另外，这一英特尔^® FPGA 和 SoC 家族新成员还实现了电源岛和电源门控。

凭借这些架构和制程工艺上的创新，全新英特尔^® Agilex^™ FPGA 和 SoC 家族产品与前几代 FPGA 相比，能够在降低整体功耗的同时实现更高性能。

此外，英特尔先进的制造能力可以保障供货弹性，有望为客户提供更理想的交货周期，使供应链可预测。当前，英特尔正通过英特尔^® Quartus^® Prime Pro 平台提供全系新品的使用权限，藉此进一步鼓励工程师社群免费试用这些新品。