FPGA SoC và FPGA Intel® Stratix® 10
FPGA SoC và FPGA Intel® Stratix® 10 mang lại ưu thế đổi mới về hiệu năng, hiệu quả năng lượng, mật độ, và tích hợp hệ thống. Với Kiến trúc Intel® Hyperflex™ FPGA mang tính cách mạng và được xây dựng kết hợp công nghệ Cầu kết nối đa khuôn nhúng (EMIB) đã được cấp bằng sáng chế của Intel, Bus giao diện nâng cao (AIB) và danh mục chiplet ngày càng tăng, Intel® Stratix® 10 thiết bị mang lại hiệu suất tăng gấp 2 lần so với FPGA hiệu suất cao, thế hệ trước.1
Xem thêm: Phần mềm Thiết kế FPGA, Cửa hàng Thiết kế, Tải về, Cộng đồng, và Hỗ trợ
FPGA SoC và FPGA Intel® Stratix® 10
FPGA Intel® Stratix® 10 GX
Được thiết kế để đáp ứng yêu cầu hiệu năng cao của hệ thống thông lượng cao.
FPGA SoC Intel® Stratix® 10 SX
Có hệ thống bộ xử lý cứng với bộ xử lý ARM* Cortex-A53 bốn lõi 64 bit.
FPGA Intel® Stratix® 10 TX
Mang đến các tính năng của bộ thu phát tiên tiến nhất trong ngành bằng cách kết hợp các khối thu phát H- và E-.
FPGA Intel® Stratix® 10 MX
Bộ gia tốc đa chức năng thiết yếu trong High Performance Computing (HPC).
FPGA Intel® Stratix® 10 DX
Hỗ trợ Intel® Ultra Path Interconnect cho kết nối mạch lạc trực tiếp với các bộ xử lý có khả năng thay đổi Intel® Xeon®, một lựa chọn của tương lai.
FPGA Intel® Stratix® 10 NX
Được thiết kế để đáp ứng yêu cầu hiệu năng cao của hệ thống thông lượng cao.
FPGA Intel® Stratix® 10 AX
Cung cấp các khả năng RF trực tiếp bằng cách tích hợp các bộ chuyển đổi dữ liệu hiệu năng cao.
Intel® Stratix® 10 tính năng và lợi ích FPGA
Các thiết bị FPGA Intel® Stratix® 10 giải quyết các thách thức về thiết kế trong các hệ thống hiệu năng cao, thế hệ tiếp theo trong giao tiếp có dây và không dây, điện toán, bộ lưu trữ, quân đội, truyền phát, y tế và các thị trường cuối thử nghiệm và đo lường.
Tối đa là gấp hai lần hiệu năng lõi1
Cấu trúc FPGA Intel® Hyperflex™ đột phá mang đến hiệu năng lõi gấp 2 lần.1 Với dòng Intel® Stratix® 10, bạn có thể trích xuất mức hiệu năng cao với hiệu năng DSP dấu phẩy động có độ chính xác đơn lên đến 8,6 TFLOPS và tối đa hai mươi giao diện 100 GbE.
Băng thông bộ thu phát gấp 7 lần so với FPGA thế hệ trước1
Phá vỡ rào cản băng thông với tối đa 144 bộ thu phát trong một thiết bị duy nhất, với tốc độ dữ liệu lên đến 57,8 Gbps PAM-4 và 28,9 Gbps NRZ. Băng thông bộ nhớ DDR4 lên đến 287,5 Gbps. Băng thông bộ nhớ HBM2 lên đến 512 Gbps. Hỗ trợ IP cứng và mềm PCI Express tối đa 4.0 x16 ở tốc độ 16 GT/giây mỗi làn. IP cứng Intel® Ultra Path Interconnect (Intel® UPI) với tối đa 20 làn ở tốc độ 11,2 GT/s để kết nối trực tiếp bộ nhớ đệm chặt chẽ với lựa chọn trong tương lai với các bộ xử lý Intel® Xeon® Có thể mở rộng.
Bộ nhớ HBM2 lên đến 16 GB trong gói
Tích hợp hệ thống cao hơn với thiết bị FPGA nguyên khối lớn nhất với 2,8 triệu LE và các giải pháp 3D SiP không đồng nhất bao gồm bộ thu phát và các thành phần tiên tiến khác như HBM2. Hỗ trợ hệ thống khác bao gồm các bộ nhớ ngoài tiêu chuẩn và các sản phẩm bộ nhớ Intel® Optane™. FPGA SoC Intel® Stratix® 10 được trang bị ARM* Cortex-A53 bốn lõi 64 bit lên đến 1,35 GHz với các thiết bị ngoại vi cứng và giao diện băng thông cao kết nối trực tiếp với kết cấu FPGA ở tốc độ 30 Gbps.
Lên đến 143 INT8 TOPS hoặc 286 INT4 TOPS2 cho các ứng dụng AI thông lượng cao
FPGA Intel® Stratix® 10 NX nhúng một loại khối mới được tối ưu hóa bằng AI, gọi là Khối AI Tensor. Khối AI Tensor được điều chỉnh cho các phép nhân ma trận với ma trận hoặc vectơ với ma trận thông thường được sử dụng trong tính toán AI, với các tính năng được thiết kế để hoạt động hiệu quả cho cả kích thước ma trận nhỏ và lớn. Một khối AI Tensor duy nhất đạt được 143 INT8 TOPS hoặc 286 INT4 TOPS.2
Cấu trúc FPGA Intel® Hyperflex™
Để giải quyết những thách thức do các hệ thống thế hệ tiếp theo đưa ra, Intel® Stratix® 10 FPGA và SoC FPGA có Kiến trúc Intel® Hyperflex™ FPGA mới, mang lại hiệu suất tần số xung nhịp gấp 2 lần và công suất thấp hơn tới 70% so với FPGA cao cấp, thế hệ trước.1
Tích hợp 3D không đồng nhất
FPGA SoC và FPGA Intel® Stratix® 10 tận dụng công nghệ Hệ thống trong gói (SiP) 3D không đồng nhất để tích hợp kết cấu lõi FPGA nguyên khối với các khối thu phát 3D SiP và các thành phần tiên tiến khác trong một gói duy nhất.
Bộ thu phát
FPGA SoC và FPGA Intel® Stratix® 10 mang đến một kỷ nguyên mới cho công nghệ bộ thu phát với sự ra đời của các bộ thu phát Hệ thống trong gói (SiP) 3D không đồng nhất đổi mới.
Giao diện Bộ nhớ ngoài
Thiết bị Intel® Stratix® 10 cung cấp hỗ trợ giao diện bộ nhớ, bao gồm các giao diện nối tiếp, song song và bộ nhớ liên tục Intel® Optane™ DC chọn lọc.
Khối AI Tensor
FPGA Intel® Stratix® 10 NX nhúng một loại khối mới được tối ưu hóa bằng AI, gọi là Khối AI Tensor. Khối AI Tensor được điều chỉnh cho các phép nhân ma trận với ma trận hoặc vectơ với ma trận thông thường được sử dụng trong tính toán AI, với các tính năng được thiết kế để hoạt động hiệu quả cho cả kích thước ma trận nhỏ và lớn. Một khối AI Tensor duy nhất đạt được thông lượng INT8 gấp 15 lần2 so với Khối DSP FPGA Intel® Stratix® 10 tiêu chuẩn.
DSP
Với thiết bị Intel® Stratix® 10, các thiết kế xử lý tín hiệu số (DSP) có thể đạt được tới 8,6 Tera phép tính dấu phẩy động mỗi giây (TFLOPS) của phép tính dấu phẩy động định dạng độ chính xác đơn IEEE 754.
Liên kết với CPU, ASIC và ASSP
Thiết bị Intel® Stratix® 10 DX tăng tốc những ứng dụng được sử dụng trong các thị trường Trung tâm Dữ liệu, Nối mạng, Điện toán Đám mây, cũng như Kiểm tra và Đo lường thông qua các khối tài sản trí tuệ cứng và mềm hỗ trợ cả giao diện UPI và PCIe* 4.0.
Hệ thống bộ xử lý cứng
Dựa trên lợi thế dẫn đầu của Intel về SoC, FPGA SoC Intel® Stratix® 10 bao gồm hệ thống bộ xử lý cứng (HPS) thế hệ tiếp theo để mang lại hiệu năng cao nhất trong ngành và các SoC tiết kiệm điện nhất.
Intel® Stratix® 10 lợi ích FPGA SoC SX
Đạt được mức độ tích hợp hệ thống cao
FPGA SoC Intel® Stratix® 10 tăng cường USR trong hệ sinh thái ARM*. Cấu trúc 64 bit thế hệ tiếp theo của ARM (ARMv8) cho phép ảo hóa phần cứng, các khả năng quản lý và giám sát hệ thống, cũng như quá trình tiền xử lý hoạt động tăng tốc. Bộ xử lý ARM* Cortex-A53* hỗ trợ chế độ chạy 32 bit và các gói hỗ trợ bo mạch cho các hệ điều hành phổ biến bao gồm Linux*, Wind River’s VxWorks*, Micrium’s uC/OS-II* và uC/OS-III* và nhiều hệ điều hành khác.
Đạt được năng suất thiết kế cao với Phần mềm thiết kế FPGA và FPGA SoC đã tối ưu hóa
Công cụ mới được tối ưu hóa cho thiết kế FPGA với nhiều triệu phần tử logic (LE) giúp giảm đáng kể chu trình thiết kế. Nền tảng ảo FPGA SoC Intel® Stratix® 10 cho phép xác minh và phát triển phần mềm sớm, và mục nhập thiết kế bằng ngôn ngữ C sử dụng SDK Intel® FPGA cho OpenCL™, mang lại một môi trường thiết kế có thể dễ dàng triển khai trên FPGA SoC. Gỡ lỗi không đồng nhất, định cấu hình, và ảo hóa toàn bộ vi mạch với Intel SoC FPGA Embedded Development Suite (EDS) có Bộ dụng cụ Intel SoC FPGA Edition của ARM* Development Studio 5* (DS-5*).
Biểu đồ khối FPGA SoC Intel® Stratix® 10
HPS: Hệ thống bộ xử lý cứng ARM* Cortex*-A53 bốn lõi
SDM: Trình quản lý thiết bị bảo mật
EMIB: Cầu nối đa đế nhúng
Tính năng |
Mô tả |
|---|---|
Bộ xử lý |
Cụm vi xử lý ARM* Cortex*–A53 MPCore* bốn lõi lên đến 1,5 GHz |
Bộ đồng xử lý |
Độ chính xác đơn và kép của đơn vị dấu phẩy động vectơ (VFPU), công cụ xử lý phương tiện truyền thông ARM* Neon* cho mỗi bộ xử lý |
Bộ nhớ đệm cấp 1 |
Bộ nhớ đệm chỉ dẫn L1 32 KB với thông tin chẵn lẻ, bộ nhớ đệm dữ liệu L1 32 KB với mã sửa lỗi (ECC) |
Bộ nhớ cache cấp 2 |
Bộ nhớ đệm L2 dùng chung 1 MB KB với ECC |
Bộ nhớ trên chip |
RAM trên chip 256 KB |
Đơn vị quản lý bộ nhớ hệ thống |
Đơn vị quản lý bộ nhớ hệ thống cho phép một mô hình bộ nhớ hợp nhất và mở rộng quá trình ảo hóa phần cứng trong các thiết bị ngoại vi được triển khai trong kết cấu FPGA |
Đơn vị đồng bộ bộ nhớ đệm |
Mang đến tính đồng bộ (I/O) một chiều cho phép thiết bị CCU chủ xem bộ nhớ đồng bộ của CPU ARM* Cortex*–A53 MPCore* |
Bộ điều khiển Truy cập bộ nhớ trực tiếp (DMA) |
Truy cập bộ nhớ trực tiếp (DMA) 8 kênh |
Bộ điều khiển truy cập phương tiện Ethernet (EMAC) |
3X 10/100/1000 EMAC với DMA tích hợp |
Bộ điều khiển On-The-Go (OTG) USB |
2X USB OTG với DMA tích hợp |
Bộ điều khiển UART |
2X UART 16550 tương thích |
Bộ điều khiển Giao diện ngoại vi nối tiếp (SPI) |
4X SPI |
Bộ điều khiển I2C |
5X I2C |
Bộ điều khiển SD/SDIO/MMC |
1X eMMC 4.5 có hỗ trợ DMA và CE-ATA |
Bộ điều khiển flash NAND |
1X ONFI 1.0 trở lên có hỗ trợ 8 và 16 bit |
I/O đa mục đích (GPIO) |
Tối đa 48 GPIO có thể lập trình bằng phần mềm |
| Bộ đếm thời gian | 4X bộ đếm thời gian đa mục đích, 4X bộ đếm thời gian cho cơ quan giám sát |
| Trình quản lý hệ thống | Chứa các logic cũng như thanh ghi trạng thái và điều khiển ánh xạ bộ nhớ nhằm điều khiển các chức năng cấp hệ thống và các mô-đun HPS khác |
| Đặt lại trình quản lý | Đặt lại tín hiệu dựa trên yêu cầu đặt lại từ các nguồn trong kết cấu HPS và FPGA, đồng thời ghi phần mềm vào thanh ghi điều khiển đặt lại mô-đun |
| Trình quản lý xung nhịp | Cung cấp mô-đun điều khiển xung nhịp có thể lập trình bằng phần mềm để định cấu hình tất cả xung nhịp được tạo trong HPS |
Ứng dụng
Tạo nguyên mẫu ASIC
Tăng năng suất cao hơn bằng cách giảm độ phức tạp của phân vùng thiết kế thông qua sử dụng kết cấu FPGA nguyên khối.
An ninh mạng
fMAX trên 900 MHz cho phép giám sát tất cả các giao thức được hỗ trợ ở tốc độ đường truyền.
Tăng tốc trung tâm dữ liệu
UPI cho kết nối mạch lạc trực tiếp với bộ xử lý có khả năng thay đổi Intel® Xeon®, một lựa chọn của tương lai và PCIe Gen4 x16 cùng với Cấu trúc FPGA Intel® Hyperflex™, động cơ DSP có thể định cấu hình và Khối AI Tensor để tạo ra sự đột phá về thông lượng tính toán.
Đường dây cáp
fMAX trên 700 MHz sử dụng Cấu trúc FPGA Intel® Hyperflex™ cho phép kết nối với Ethernet 400G.
Video demo thiết bị Intel® Stratix® 10
Giới thiệu về FPGA Intel® Stratix® 10 DX
Giới thiệu FPGA Intel® Stratix® 10 DX cho băng thông cao và yêu cầu trung tâm dữ liệu đang phát triển. Đây là FPGA đầu tiên hỗ trợ Intel® Ultra Path Interconnect (Intel® UPI), PCIe 4.0 x16 và một số DIMM bộ nhớ liên tục Intel® Optane™ DC.
Bản demo tính năng Intel® Stratix® 10 DX
Tham gia cùng các Kỹ sư Intel trong phòng thí nghiệm để tìm hiểu thêm về ba tính năng chính mới trong FPGA Intel® Stratix® 10 DX: Intel® Ultra Path Interconnect (Intel® UPI), PCIe 4.0 x16 và DIMM bộ nhớ liên tục Intel® Optane™ DC.
Bộ thu phát PAM-4 58G
Những ứng dụng cần thông lượng I/O khủng, chẳng hạn như hệ thống Bộ phát đáp và Bộ phát đáp đa giao diện, Bộ chuyển mạch quang, cũng như các mạng 5G cần hiệu suất từ I/O của bộ thu phát PAM-4 58G, được cung cấp trong FPGA Intel® Stratix® 10 TX.
PCIe 3.0 DMA đến DDR4 SDRA
Thiết bị Intel® Stratix® 10, bao gồm PCIe và khối IP cứng của bộ điều khiển bộ nhớ, khi kết hợp với Bộ nhớ Avalon® được ánh xạ và các chức năng truy cập bộ nhớ trực tiếp, sẽ tạo ra một thiết kế tham khảo hiệu suất cao.
Thông tin khác
Khám phá thêm nội dung liên quan đến các thiết bị FPGA Altera® như bo mạch phát triển, tài sản trí tuệ, hỗ trợ và nhiều thông tin khác.
Tài nguyên hỗ trợ
Trung tâm tài nguyên dành cho các tùy chọn đào tạo, tài liệu, tải xuống, công cụ và hỗ trợ.
Bo mạch phát triển
Bắt đầu với FPGA của chúng tôi và tăng tốc thời gian tiếp thị của bạn với phần cứng và thiết kế được Altera xác thực.
Tài sản trí tuệ
Rút ngắn chu trình thiết kế của bạn với danh mục đa dạng các lõi IP được Altera xác thực và các thiết kế tham khảo.
Phần mềm thiết kế FPGA
Khám phá Phần mềm Quartus Prime và bộ công cụ nâng cao năng suất của chúng tôi để giúp bạn nhanh chóng hoàn thành các thiết kế phần cứng và phần mềm của mình.
Liên hệ với nhân viên kinh doanh
Hãy liên hệ với nhân viên kinh doanh để trao đổi các nhu cầu về thiết kế và tăng tốc sản phẩm FPGA Altera® của bạn.
Địa điểm bán
Liên hệ Nhà phân phối được ủy quyền của Altera® ngay hôm nay.
Thông tin sản phẩm và hiệu năng
Comparison based on Stratix® V vs. Intel® Stratix® 10 using Intel® Quartus® Prime Pro 16.1 Early Beta. Stratix® V Designs were optimized using 3 step optimization process of Hyper-Retiming, Hyper-Pipelining, and Hyper-Optimization in order to utilize Intel® Stratix® 10 architecture enhancements of distributed registers in core fabric. Designs were analyzed using Intel® Quartus® Prime Pro Fast Forward Compile performance exploration tool. For more details, refer to Intel® Hyperflex™ FPGA Architecture Overview White Paper: https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/wp/wp-01220-hyperflex-architecture-fpga-socs.pdf. Actual performance users will achieve varies based on level of design optimization applied. Tests measure performance of components on a particular test, in specific systems. Differences in hardware, software, or configuration will affect actual performance. Consult other sources of information to evaluate performance as you consider your purchase. For more complete information about performance and benchmark results, visit www.intel.vn/benchmarks.
Dựa trên ước tính nội bộ của Intel.
Các bài kiểm tra đo hiệu năng của các thành phần theo những tiêu chí cụ thể và trong những hệ thống cụ thể. Các khác biệt về phần cứng, phần mềm hoặc cấu hình sẽ ảnh hưởng đến hiệu năng thực tế. Hãy tham khảo các nguồn thông tin khác để đánh giá hiệu năng khi bạn đang có ý định mua. Để biết thêm thông tin đầy đủ về kết quả hiệu năng và định chuẩn, hãy ghé www.intel.com/benchmarks.
Công nghệ Intel® có thể yêu cầu phần cứng, phần mềm tương thích hoặc kích hoạt dịch vụ.
Không sản phẩm hay thành phần nào có thể bảo mật tuyệt đối.
Kết quả được ước tính hoặc mô phỏng. Chi phí và kết quả của bạn có thể thay đổi.
© Intel Corporation. Intel, biểu trưng Intel và các nhãn hiệu Intel khác là thương hiệu của Intel Corporation hoặc các chi nhánh của Intel. Các tên và nhãn hiệu khác có thể được xác nhận là tài sản của các chủ sở hữu khác.