【Intel/Altera】 全系列FPGA最新汇总说明，持续更新中

前言

        2023年11月14日英特尔 FPGA中国技术日，Intel刚发布了新的FPGA系列，官网信息太多，我这里结合以前的信息，简单汇总更新一下，方便大家快速了解Intel/Altera FPGA家族。

 

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目录

前言

Altera和Intel

型号汇总

1. Agilex 系列

1.1英特尔® Agilex™ 7 FPGA 和 SoC FPGA

1.2英特尔® Agilex™ 5 FPGA 和 SoC FPGA

1.3英特尔® Agilex™ 3 FPGA 和 SoC FPGA

2. Stratix 系列

3. Arria 系列

3.1英特尔® Arria® 10 FPGA 和 SoC FPGA

3.2Arria® V FPGA 和 SoC FPGA

4. MAX 系列

5. Cyclone 系列

5.1 Cyclone V

5.2 Cyclone 10LP

5.3 Cyclone 10GX

总结

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Altera和Intel

        1983年Altera公司成立。自二十年前发明世界上第一个可编程逻辑器件开始，Altera公司（阿尔特拉）秉承了创新的传统，是世界上“可编程芯片系统”（SOPC）解决方案倡导者。Altera公司生产的FPGA芯片主要用于电信和无线通信设备，涉及军事装备、汽车、网络、工业等行业。

        2015年12月Intel斥资167亿美元收购Altera公司，Altera化身为英特尔可编程事业部(PSG)，这也是英特尔史上规模最大的一笔收购。

        2023年10月4日，英特尔正式宣布，将负责开发英特尔的 Agilex、Stratix 和其他 FPGA 产品的可编程解决方案部门（PSG）剥离，作为独立业务运营，目标是在两到三年后 IPO中出售部分业务。

        2023年11月14日，以“创新加速，塑造FPGA芯未来”为主题的2023年英特尔 FPGA中国技术日在北京成功举行。英特尔披露了包括Agilex 3系列、Agilex 5系列在内的多款FPGA产品细节及其早期验证计划~

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型号汇总

   脑图细化说明二级型号

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1. Agilex 系列

        2023年11月14日，以“创新加速，塑造FPGA芯未来”为主题的2023年英特尔 FPGA中国技术日在北京成功举行。英特尔披露了包括Agilex 3系列、Agilex 5系列在内的多款FPGA产品细节及其早期验证计划~

        其中Agilex 7系列已大量出货，Agilex 9系列暂未披露太多信息。

 

1.1英特尔® Agilex™ 7 FPGA 和 SoC FPGA

        性能最高的 FPGA，提供业界领先的架构和 I/O 速度，是大多数带宽密集型和计算密集型应用的理想之选。

        英特尔® Agilex™ 7 FPGA 家族充分利用了英特尔的创新和制造能力。利用先进的 10 纳米 SuperFin 技术（F 系列和 I 系列）、英特尔 7 技术（M 系列）和第 2 代英特尔® Hyperflex™ FPGA 架构而构建，与竞争性 7 纳米 FPGA 相比，英特尔® Agilex™ 7 设备的架构性能功耗比提高了约 2 倍1。此外，这些设备还集成了基于 ARM 的处理器、带宽高达 116 Gbps 的收发器、PCI Express (PCIe) 5.0 和 Compute Express Link (CXL)。这些功能使其成为许多市场广泛应用的理想选择，包括数据中心、网络、广播、国防和工业。

英特尔® Agilex™ 7 FPGA 家族详细介绍，分3个子系列

英特尔® Agilex™ 7 FPGA 和 SoC FPGA F 系列	该系列面向范围广泛的应用，采用英特尔 10 纳米 SuperFin 工艺技术打造而成，提供高达 58 Gbps 的收发器速率、支持多种精度定点和浮点运算的高级 DSP 块，以及高性能的加密块。
英特尔® Agilex™ 7 FPGA 和 SOC FPGA I 系列	本系列产品面向带宽密集型应用，采用英特尔 10 纳米 SuperFin 制程技术打造而成，在 F 系列设备功能的基础上进行了扩展，可提供高达 116 Gbps 的收发器速率、支持 PCIe 5.0，以及通过 Compute Express Link (CXL) 与处理器建立缓存和内存一致性连接。
英特尔® Agilex™ 7 FPGA 和 SoC FPGA M 系列	本系列产品面向计算和内存密集型应用，采用英特尔 7 制程技术打造而成，并且在 I 系列设备功能的基础上进行了扩展，可提供封装高带宽内存 (HBM)、用于 DDR5 SDRAM 的内存接口，以及硬核内存片上网络 (NoC)，可最大限度地提高内存带宽。

传送门：https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/agilex/7.html

 

1.2英特尔® Agilex™ 5 FPGA 和 SoC FPGA

        中端 FPGA，针对需要高性能、低功耗和更小尺寸的应用进行了优化。

英特尔® Agilex™ 5 FPGA 和 SoC FPGA E 系列	经过优化以降低功耗并减小尺寸 — 边缘、嵌入式以及更多智能应用的理想选择。本系列产品使用英特尔 7 技术制造而成，提供 17 Gbps 和 28 Gbps 的收发器速率选项、多核 Arm SoC 和采用 AI 张量模块的增强型 DSP。
英特尔® Agilex™ 5 FPGA 和 SoC FPGA D 系列	经过优化以提高性能并降低功耗 — 多个市场中的各种应用的理想选择。本系列产品使用英特尔 7 技术制造而成，提供高达 28 Gbps 的收发器速率、多核 Arm SoC 和采用 AI 张量模块的增强型 DSP。

传送门：https://www.intel.com/content/www/us/en/content-details/762895/intel-agilex-5-fpgas-and-socs-product-brief.html

 

1.3英特尔® Agilex™ 3 FPGA 和 SoC FPGA

        采用低功耗和成本优化的设计，专为小外形而打造，是面向多个市场的各种应用的基本构建模块。

传送门：https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/docs/programmable/agilex-3-fpga.html

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2. Stratix 系列

        目前主推2013 年推出，14 纳米三栅极技术的 Stratix® 10 。

- 首发年份：2002 年

- 类型：高性能、高密度 FPGA

- 规格：包括 Stratix、Stratix II、Stratix III、Stratix IV、Stratix V 、Stratix 10 等不同型号，具有不同的逻辑单元数量、片上存储资源等。

- 特点：高性能、高时钟频率、大规模应用场景、丰富的 DSP、高速串行连接资源等。

- 适用场景：数据中心、通信基础设施、高性能计算、图像/视频处理等。

        各代英特尔® Stratix® 设备家族具有不断演进的革命性特性。

技术	英特尔® Stratix® 10	Stratix® V	Stratix® IV
自适应逻辑模块	✓	✓	✓
收发器	✓	✓	✓
功率	✓	✓	✓
DSP　模块	✓	✓	✓
外部内存接口	✓	✓	✓
嵌入式内存	✓	✓	✓
I/O 性能	✓	✓	✓
设计安全	✓	✓	✓
减小单事件干扰	✓	✓	✓
远程系统升级	✓	✓	✓
部分重配置	✓	✓
3D 三栅极晶体管技术	✓
硬核处理器系统	✓
英特尔® Hyperflex™ FPGA 架构	✓
异构 3D 解决方案（SRAM、DRAM 和 ASIC）	✓

3. Arria 系列

        目前主要支持V和10：

英特尔® Arria® 10 FPGA 和 SoC FPGA 2013 年推出，20 纳米技术。

Arria® V FPGA 和 SoC FPGAArria® V FPGA 和 SoC FPGA 可满足远程射频单元、10 G/40 G 线路卡和演播室设备的带宽要求。

- 首发年份：2007 年Arria® GX

- 类型：中高性能 FPGA

- 规格：包括 Arria、Arria II、Arria V、Arria 10 等不同型号，具有不同的逻辑单元数量、片上存储资源、高速收发器数量等。

- 特点：中高性能、低功耗、可编程性强、高带宽收发器等。

- 适用场景：网络交换、无线通信、数字信号处理、高速存储等适合高性能计算应用。

 

3.1英特尔® Arria® 10 FPGA 和 SoC FPGA

        英特尔® Arria® 10 SoC FPGA：更高系统级集成 SoC 已投产

        英特尔® Arria® 10 SoC FPGA 结合了体系结构创新和 TSMC 的 20 纳米工艺技术，提高了性能，降低了功耗：

• 处理器性能提升 65%，并且每个内核的 CPU 运行频率高达 1.5 GHz。
• 相比前一代性能提升 60%，具备超过 500 MHz 的 FPGA 逻辑内核性能（比上一代 SoC FPGA 性能提升 15%）。
• 收发器带宽比上一代增加 4 倍（带宽比上一代高端 FPGA 高 2 倍）。
• 系统性能提升 4 倍（2,400 Mbps DDR4 SDRAM，支持混合内存立方体）。
• 单个设备每秒可进行超过 1,500 千兆次浮点运算 (GFLOP)，且高达 50 GFLOP/瓦特。
• 通过工艺技术的改进和降低功耗的创新方法，使功耗降低了 40%。

传送门：https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/arria/10.html

 

3.2Arria® V FPGA 和 SoC FPGA

设备	所有 Arria® V SoC FPGA 设备（SX、ST）
处理器	双核 ARM* Cortex-A9* MPCore* 处理器，采用 ARM* CoreSight* 调试和跟踪技术 1.05 GHz CPU 时钟速率（-I3 速度等级） 925 MHz CPU 时钟速率（-C4 速度等级） 800 MHz CPU 时钟速率（-C5、-I5 速度等级） 700 MHz CPU 时钟速率（-C6 速度等级）
协处理器	为每一个处理器、监听控制单元 (SCU)、加速连续端口 (ACP) 提供 ARM* Neon* 媒体处理引擎和矢量浮点 (VFP) v3 双精度浮点单元。
一级高速缓存	32 KB 一级指令高速缓存，32 KB 一级数据高速缓存
二级高速缓存	512 KB 共享二级高速缓存
片上内存	64 KB 片上 RAM、64 KB 片上 ROM
HPS 硬核内存控制器	多端口 SDRAM 控制器，支持 DDR2、DDR3、DDR3L 和 LPDDR2 以及可选的纠错码 (ECC) 支持 533 MHz/1066 Mbps 外部内存接口 8、16、16+ECC、32、32+EEC 的用户可配置内存宽度 高达 4 GB 地址范围，具有内置内存保护控制
QSPI 闪存控制器	支持 SPIx1、SPIx2 或 SPIx4（四核 SPI）串行 NOR 闪存设备 多达四种芯片选择
SD/SDIO/MMC 控制器	支持 SD、eSD、SDIO、eSDIO、MMC、eMMC，以及集成了 DMA 的 CE-ATA。
NAND 闪存控制器	支持 8 位 ONFI 1.0 NAND 闪存设备 面向单层单元 (SLC) 和多层单元 (MLC) 设备的可编程硬件 ECC
以太网介质访问控制器 (EMAC)	2 x 10/100/1000 EMAC，具有 RGMII 外部 PHY 接口和集成 DMA。
USB On-The-Go 控制器 (OTG)	2 x USB 2.0 OTG 控制器，具有 ULPI 外部 PHY 接口和集成 DMA。
UART 控制器	2 x UART 16550 兼容
串行外设接口(SPI)控制器	2 个 SPI 主机 2 个 SPI 从机
I2C 控制器	4 个 I2C
通用 I/O (GPIO)	71 个 GPIO 和 14 个仅输入引脚，支持数字去反弹和配置中断模式。
直接内存访问 (DMA) 控制器	8 通道直接内存访问 (DMA) 支持采用 31 个外设握手接口的流量控制
定时器	针对每个处理器的专用间隔和监视器计时器 针对处理器子系统的全局计时器 4 个通用计时器 2 个监视器计时器
HPS I/O 最大数量	208
HPS锁相环(PLL)	3

传送门：https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/arria/v.html

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4. MAX 系列

        目前主要支持10和v

- 首发年份：1995 年（Altera 收购后）

- 类型：高密度 CPLD

- 规格：具有不同的逻辑单元数量、I/O 数量等。

- 特点：高密度、低功耗、可编程性强、较低时钟频率等。

- 适用场景：工业控制、测试仪器、通信设备、汽车电子等，专为低功耗和成本敏感型应用而设计，能为工程师提供在边缘及其他位置部署所需的灵活性和使用寿命。

传送门：https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/max.html

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5. Cyclone 系列

这个系列被大量使用，特别是Cyclone V 、Cyclone V10，内容太多不多展开，细节可看传送门。

- 首发年份：2002 年

- 类型：低成本、低功耗 FPGA

- 规格：包括 Cyclone、Cyclone II、Cyclone III、Cyclone IV、Cyclone V 、Cyclone 10等不同型号，具有不同的逻辑单元数量、片上存储资源等。

- 特点：低功耗、低成本、中小型应用场景、较高时钟频率、强大的 DSP 块等。

- 适用场景：智能控制器、传感器接口、音频/视频处理、工业自动化等。

传送门：https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/cyclone.html

5.1 Cyclone V

与上一代相比，Cyclone® V FPGA 总功耗更低，且提供了高效的逻辑集成能力、集成收发器变体和采用硬核处理器系统 (HPS)（基于 ARM*）的 SoC FPGA 变体。建议将此产品家族用于英特尔以边缘为中心的应用和设计。

供您选择的变体如下：仅采用逻辑的 Cyclone® V E FPGA、采用 3.125 Gbps 收发器的 Cyclone® V GX FPGA、采用 6.144 Gbps 收发器的 Cyclone® V GT FPGA、采用硬核处理器系统 (HPS)（基于 ARM*）和逻辑的 Cyclone® V SE SoC FPGA、采用 HPS（基于 ARM*）和 3.125 Gbps 收发器的 Cyclone® V SX SoC FPGA，以及采用 HPS（基于 ARM*）和 6.144 Gbps 收发器的 Cyclone® V ST SoC FPGA。

传送门：https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/cyclone/v.html

5.2 Cyclone 10LP

英特尔 Cyclone® 10 LP FPGA 家族延续了英特尔® Cyclone® FPGA 系列在低成本和低功耗设备中的领先地位。英特尔® Cyclone® 10 LP FPGA 是高容量、成本敏感型功能的理想选择，针对广泛的通用逻辑应用而设计。

传送门：https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/cyclone/10/lp/article.html

5.3 Cyclone 10GX

        首款基于高性能 20 纳米工艺构建的低成本器件，可为成本敏感型应用带来性能优势。

传送门：https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/cyclone/10/gx/article.html

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总结

        笔者用过altera的好几个型号，还是很看好Intel/altera未来的发展的。

        持续更新，欢迎收藏~