在数字经济时代的今天，随着AI、云计算、物联网、5G等技术的发展，边缘计算已经成为推动企业数字化转型的核心技术之一，由此催生了对于FPGA等芯片的需求。根据IMARC Group发布的数据显示，2022年全球FPGA的市场规模约为114亿美元，预计到2028年将达到197亿美元，2023-2028年复合增长率为8.8%。
AMD 自适应和嵌入式计算事业部成本优化型芯片营销高级经理Rob Bauer 在近期接受记者采访时表示，我们发现客户对于边缘互联设备方面的需求在持续激增，部署也在增加。预计到2028年，物联网设备的数量将增加一倍以上，这将推动产生对于更高数量I/O的需求、以及对于更加通用型I/O的需求和对于边缘端安全解决方案的需求。
Spartan UltraScale+ FPGA：持续优化成本，强化安全功能集
AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA 系列是AMD面向成本优化型，同时又进一步强化安全集的一款全新产品，能够满足边缘端各种I/O密集型应用，提供更高的性能和更低的拥有成本。
据AMD 自适应和嵌入式计算事业部FPGA成本优化型产品组合产品线经理 Romisaa Samhoud介绍，Spartan UltraScale+ FPGA 系列产品采用了业界验证的16纳米FinFET制程工艺，与上一代28纳米的产品相比，能够实现高达30%的功耗降低。除此之外，该系列提产品供了业界极高的 I/O 逻辑单元比，具备多达 572 个 I/O 和高达 3.3 伏的电压支持，可为边缘传感和控制应用实现任意连接。
Romisaa Samhoud表示，通过对产品相关互联IP进行硬化，凭借搭载硬化 LPDDR5 内存控制器和8 个 PCIe® Gen4 接口支持，进一步实现了接口效率的提升，并降低了功耗。
数据显示，在密集型应用中，Spartan UltraScale+FPGA 设计220 个 GPIO，上一代的Spartan 7 FPGA 仅设计 210 个GPIO，可以看到能够通过采用缩小尺寸来优化成本。此外，上一代Artix 7 FPGA 仅设计 50,000 个 LC 用户逻辑和30,000 LC 软 DDR 内存控制器，Spartan UltraScale+FPGA 则设计了 50,000 个 LC 用户逻辑和硬化 LPDDR5 内存控制器，通过硬化内存控制器同样很好地降低了成本。
除了性能和功耗上的优化之外，对于用户非常关注的边缘安全问题，AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA也有了很大的改进。
据介绍，Spartan UltraScale+ FPGA 提供了 AMD 成本优化型 FPGA 产品组合中极为卓越的安全功能，主要表现在以下三个方面。
一是保护 IP：支持后量子密码技术并具备获 NIST 批准的算法，能提供先进的 IP 保护，抵御不断演进的网络攻击和威胁。物理不可克隆功能会为每个器件提供唯一指纹，以提升安全性。
二是防止篡改：PPK/SPK 密钥支持有助于管理过期或受损安全密钥，而差异化功率分析则有助于防止侧信道攻击。器件包含永久性篡改惩罚，以进一步防止误用。
三是最大限度延长正常运行时间：增强的单事件干扰性能有助于客户进行快速、安全配置，并提升可靠性。
Rob Bauer强调，安全性对我们的客户越来越重要，Spartan UltraScale+ FPGA系列提供了AMD 成本优化型FPGA产品组合中最多的安全功能，这在整个AMD成本优化FPGA系列中是最亮眼的产品。
从设计到验证，完整工具平台加速产品上市
众所周知，优秀的产品还必须具备完整的开发工具，才能够满足不同行业面向不同场景的开发需求，加速产品的上市时间。芯片也不例外！
为了使AMD Spartan UltraScale+ FPGA系列产品能够快速投入到不同行业的应用中，AMD还提供了AMD FPGA 和自适应 SoC 全产品组合由 AMD Vivado™ 设计套件和 Vitis™ 统一软件平台提供支持，使硬件与软件设计人员能够通过一款设计人员环境进行从设计到验证，充分利用这些工具及所包含 IP 的生产力优势。
据Rob Bauer介绍，我们提供的开发工具一方面重点解决客户学习曲线的问题，因为有非常多样化的供应商和不同的工具，所以我们希望给客户提供单一统一的一套工具，针对所有产品组合和整个设计流程都能够使用它。其次，还要帮助开发人员提高工作效能，只需要学会用一套工具就能够保持高效的工作效能。最后，Vivado工具套件采用计件时序的模型，能够满足时序要求，并在不同工艺、电压和温度方面给客户提供想要的使用效果。
“我们非常专注于供应商的稳定性。” Rob Bauer表示，AMD拥有非常成熟稳健的从业历史，对于较长使用周期的产品都能够提供长期保证，这对于Spartan UltraScale+ FPGA系列的目标应用来讲是非常重要的。因此，我们能够为工业系统、医疗设备，专业音像系统等客户提供非常长的使用生命周期保障。
据介绍，AMD Spartan UltraScale+ FPGA 系列样片和评估套件预计于 2025 年上半年问世。文档现已推出，并于 2024 年第四季度自 AMD Vivado 设计套件开始提供工具支持。
