英特爾Nios V處理器加速FPGA軟件開發(fā)

“對于FPGA來說，這是一個令人興奮的時代。”

技術(shù)的發(fā)展日新月異，近年來，新興技術(shù)的落地運用，推動傳統(tǒng)行業(yè)不斷創(chuàng)新；各大市場的創(chuàng)新，也進一步促使技術(shù)不斷突破。在這樣創(chuàng)新與技術(shù)重疊的影響下，半導(dǎo)體行業(yè)仍舊處于蓬勃的發(fā)展期。 ? 憑借靈活性和可編程性，F(xiàn)PGA進一步開疆?dāng)U土。據(jù)數(shù)據(jù)分析，2023年市場增長將超過16%，未來5年的增長勢頭向好，預(yù)計將繼續(xù)保持10%以上的復(fù)合年均增長率。 ? 6月6日，F(xiàn)PGA領(lǐng)域從業(yè)人員齊聚英特爾 Agilex 5?FPGA技術(shù)巡展北京站，進行了多角度廣泛的交流。來自英特爾可編程解決方案事業(yè)部（下文簡稱英特爾PSG）的Michael Pederson為大家深入解讀FPGA行業(yè)的現(xiàn)狀，以及在需求激增的供應(yīng)挑戰(zhàn)下，英特爾先進產(chǎn)品如何突破界限，來更好滿足行業(yè)和客戶不斷增長的需求。

英特爾 Agilex 5 FPGA助力打造面向未來的邊緣智能應(yīng)用

為打造面向未來的邊緣智能應(yīng)用，工程師們亟需找到能夠集成 AI 和高級圖像處理等新功能，并具備多種安全連接方案的高性能、低功耗芯片器件。 ? 今年初，隨著英特爾 Agilex 5 FPGA產(chǎn)品組合發(fā)布，Agilex 家族產(chǎn)品的使用范圍正逐步擴大到嵌入式計算和邊緣計算等中端應(yīng)用。來自英特爾PSG產(chǎn)品部的中國區(qū)產(chǎn)品市場營銷經(jīng)理的蔣亞堅為大家深入介紹了 Agilex 5 FPGA的產(chǎn)品架構(gòu)及技術(shù)亮點。

●?高能效性能背后的創(chuàng)新

相較于前代產(chǎn)品，英特爾 Agilex 5 FPGA實現(xiàn)了高達2.5倍1,2的性能提升，功耗降幅高達50%1,3。為實現(xiàn)這一技術(shù)突破，英特爾的三大關(guān)鍵創(chuàng)新和技術(shù)在其中功不可沒：

英特爾 7制程工藝：這些采用英特爾 7 制程工藝生產(chǎn)的英特爾 Agilex 5 FPGA產(chǎn)品在每瓦性能方面經(jīng)過優(yōu)化，并且具備更多密度選擇，可滿足多種嵌入式用例不同的主板空間要求。

第二代英特爾 Hyperflex FPGA架構(gòu)：實現(xiàn)了多項技術(shù)進步，提升了整體結(jié)構(gòu)性能，同時最大限度地降低了功耗。 ? 高水平的系統(tǒng)集成：包括高速收發(fā)器I/O、DDR存儲器I/O、GPIO和硬處理器系統(tǒng)（HPS）等。
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英特爾 Agilex 5 FPGA將英特爾在多個技術(shù)領(lǐng)先領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的革命性創(chuàng)新結(jié)合在一起，使性能得到了突破性提升，能夠幫助企業(yè)從涵蓋邊緣和數(shù)據(jù)中心的變革中加深理解并發(fā)掘出色的價值。

●?關(guān)鍵特性助力靈活創(chuàng)新

英特爾 Agilex 5 FPGA的設(shè)計和架構(gòu)創(chuàng)新凝聚了英特爾在重要領(lǐng)域的深厚專業(yè)知識，在邊緣、網(wǎng)絡(luò)到云的各個領(lǐng)域創(chuàng)造巨大的機遇，并提供前所未有的關(guān)鍵性能。

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高性能和低功耗：采用先進的工藝技術(shù)和架構(gòu)優(yōu)化，提供卓越的性能和功耗效率?？梢詫崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)處理和計算，同時保持較低的功耗水平。

2 強大的處理和加速能力：英特爾 Agilex 5 FPGA提供了大量的算術(shù)邏輯單元（ALMs）、DSP塊和內(nèi)存資源，用于支持高性能的數(shù)據(jù)處理和加速任務(wù)，適合用于人工智能（AI）推理、數(shù)據(jù)處理、圖像和視頻處理等應(yīng)用。 3

高度集成的I/O和連接性：英特爾 Agilex 5 FPGA提供豐富的輸入/輸出（I/O）資源和連接性選項。它支持多種通信協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)，包括PCIe、Ethernet、DDR等，以實現(xiàn)與外部設(shè)備的高速數(shù)據(jù)交換和通信。

4 安全性和可靠性：用于保護敏感數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。還具有可靠性增強特性，包括錯誤檢測和糾正功能，以提供可靠的數(shù)據(jù)處理和操作。 5 應(yīng)用廣泛性：支持系統(tǒng)智能，為廣泛的應(yīng)用提供了靈活的嵌入式功能，可以為平臺設(shè)計提供更多可能性。 ? 這些特性使英特爾 Agilex 5 FPGA產(chǎn)品系列成為跨邊緣和核心的中端 FPGA 應(yīng)用（包括無線和有線通信、視頻和廣播設(shè)備、工業(yè)應(yīng)用、測試和測量產(chǎn)品、醫(yī)療電子產(chǎn)品）的理想選擇。

●?多系列規(guī)劃滿足各種應(yīng)用需求

英特爾 Agilex 5 FPGA 擁有兩種型號，D系列和E系列，能夠滿足各種應(yīng)用需求：

D系列專為中端市場中性能要求更高的細分領(lǐng)域量身定制，它具備出色的內(nèi)存接口性能、更高的 DSP 與內(nèi)存比率和更高的邏輯性能。

E系列有多種更小封裝規(guī)格和更低密度選擇，以及略低的邏輯性能，非常適合中端 FPGA 細分市場中功耗敏感型設(shè)計。

隨著Agilex 5的加入，英特爾將繼續(xù)擴大其從數(shù)據(jù)中心到智能邊緣的優(yōu)勢，為工程師們打造創(chuàng)新產(chǎn)品并迅速推向市場提供可靠支持，全面助力打造面向未來的邊緣智能應(yīng)用。

設(shè)計工具、軟件及解決方案
全方面幫助工程師們快速打造新產(chǎn)品

英特爾為英特爾 FPGA的每個設(shè)計階段提供了一套完整的開發(fā)工具。無論是創(chuàng)建復(fù)雜 FPGA 設(shè)計的硬件工程師，還是為嵌入式處理器編寫軟件，對數(shù)字信號處理 (DSP) 算法進行建模，或是專注于系統(tǒng)設(shè)計的軟件開發(fā)人員，總有一款工具能夠助您一臂之力。 ?

來自英特爾PSG的中國區(qū)嵌入式銷售主管王欣給大家?guī)砹薋PGA軟硬件技術(shù)及平臺支持以及行業(yè)解決方案的眾多內(nèi)容分享：

英特爾 Quartus Prime 設(shè)計軟件：從設(shè)計輸入和合成到優(yōu)化、驗證和模擬，英特爾 Quartus Prime 設(shè)計軟件借助數(shù)百萬個邏輯元件大幅增強設(shè)備的功能，為設(shè)計師提供把握新一代設(shè)計機遇所需的理想平臺。

英特爾 FPGA AI Suite：旨在讓英特爾 FPGA上的人工智能 (AI) 推理簡單易用。該套件能夠讓 FPGA 設(shè)計師、機器學(xué)習(xí)工程師和軟件開發(fā)人員高效創(chuàng)建優(yōu)化的FPGA AI平臺。

面向 oneAPI 基礎(chǔ)工具套件的英特爾 FPGA Add-on：面向系統(tǒng)和 IP 開發(fā)人員。讓開發(fā)人員可以通過對硬件的某些部分進行抽象來針對 FPGA 進行異構(gòu)加速和模擬整個系統(tǒng)流程。 ?

E系列FPGA視覺解決方案：高清視頻、圖像處理、分析和連接性結(jié)合在一起的能力已成為創(chuàng)造下一代智能視覺和視頻應(yīng)用的基本特征。FPGA視頻和視覺系統(tǒng)解決方案，能夠從邊緣到云，加速視覺處理。
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E系列FPGA工業(yè)解決方案：工業(yè)產(chǎn)品在提供影響我們周圍世界的技術(shù)方面發(fā)揮著巨大作用。英特爾正在提供各種解決方案，以便支持工業(yè)自動化中從邊緣到云的創(chuàng)新。英特爾 FPGA 能夠幫助各行各業(yè)開發(fā)安全、可靠和優(yōu)化的設(shè)計。
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英特爾 Nios V 處理器
加速FPGA軟件開發(fā)

基于FPGA的軟處理器的性能在嵌入式市場中變得越來越重要。在工業(yè)和軍事等市場中，運行復(fù)雜工作負載的嵌入式應(yīng)用需要擁有多個性能更高的軟處理器，支持易于使用的工具以加速軟件開發(fā)。 ?

Nios V 處理器是基于開源 RISC-V 指令集架構(gòu)，面向英特爾 FPGA 的下一代軟核處理器。具備以下優(yōu)勢：

靈活性：通過完美組合 CPU、外設(shè)、內(nèi)存接口和定制外設(shè)，滿足每個新設(shè)計周期的特殊要求。

簡易流程和標(biāo)準(zhǔn)流程：通過 Platform Designer 和英特爾 Quartus Prime Pro Edition 軟件等傳統(tǒng)硬件工具流程，即可根據(jù)生產(chǎn)解決方案的需要，輕松創(chuàng)建處理器和外圍設(shè)備解決方案。

? 輕松實現(xiàn)系統(tǒng)集成：可采用 Nios V 處理器從零開始打造新設(shè)計，或?qū)F(xiàn)有的 Nios II/e 設(shè)計移植到 Nios V/m 處理器上。 ? 高性能：Nios V 處理器能夠提供極大的靈活性，避免為高時鐘頻率、高功耗的成品處理器花費不必要的開銷。 ?

英特爾PSG專注于三大戰(zhàn)略支柱，憑借產(chǎn)品領(lǐng)導(dǎo)力、優(yōu)異的開發(fā)者體驗、以及行業(yè)領(lǐng)先的供應(yīng)鏈，成為帶動FPGA行業(yè)增長的關(guān)鍵驅(qū)動力。會上，英特爾還宣布將FPGA的承諾生命周期延長至2035年再進行決策，讓客戶能夠更放心的選擇英特爾 FPGA。 ? 本次技術(shù)巡展中，英特爾不僅展示了英特爾 Agilex 5 FPGA產(chǎn)品組合及其技術(shù)助力，也緊扣行業(yè)應(yīng)用，以軟硬件解決方案為客戶提供全力支持，感謝樂彼精密為嘉賓呈現(xiàn)一份特別的禮物——W4 EX，伴隨著歡樂的抽獎環(huán)節(jié)本次技術(shù)研討會順利結(jié)束。未來英特爾將攜手更多中國產(chǎn)業(yè)生態(tài)伙伴，在FPGA技術(shù)創(chuàng)新、行業(yè)應(yīng)用等方面深化合作，共謀產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的新圖景。 ? ? ?

編輯：黃飛

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