AMD hat seine Spartan UltraScale+ programmierbaren Logikchips vorgestellt, die speziell für kostensensible Edge-Anwendungen konzipiert sind. Das Unternehmen mit Sitz in Santa Clara, Kalifornien, veröffentlichte diese fortschrittlichen Feldprogrammierbaren Gatteranordnungen (FPGAs) im Rahmen der Übernahme von Xilinx im Wert von 49 Milliarden Dollar. Die neuen Chips bieten hohe Eingangs-/Ausgangszahlen (I/O), verbesserte Energieeffizienz und robuste Sicherheitsfunktionen, wodurch sie sich für verschiedene Branchen wie Embedded Vision, Gesundheitswesen, industrielle Netzwerke, Robotik und Videoanwendungen eignen.
„Unsere sechste Generation der Spartan FPGA-Produktfamilie gehört weiterhin zu den am häufigsten eingesetzten in der Branche“, sagte Rob Bauer, Senior Manager für Produktmarketing bei AMD, kürzlich in einer Pressemitteilung. „Spartan FPGAs ermöglichen Technologien von Alltagsgeräten bis hin zu bahnbrechenden Innovationen.“
Die Spartan UltraScale+ Chips stellen einen technologischen Fortschritt in der FPGA-Technologie dar und bieten das beste Verhältnis von I/O zu logischen Zellen in Geräten, die mit 28-Nanometer-Produktionstechnologien hergestellt werden. Sie zeichnen sich durch bis zu 30 % geringeren Gesamtenergieverbrauch und verbesserte Leistung im Vergleich zu ihren Vorgängern aus.
„Seit über 25 Jahren spielt die Spartan FPGA-Familie eine entscheidende Rolle bei vielen Schlüsselinnovationen der Menschheit, von lebensrettenden automatisierten Defibrillatoren bis zum CERN-Teilchenbeschleuniger“, bemerkte Kirk Saban, Corporate Vice President der Adaptive and Embedded Computing Group bei AMD. „Die Spartan UltraScale+ Familie basiert auf bewährter 16-nm-Technologie und verbessert die Sicherheits- und Designmöglichkeiten, wodurch unser Engagement für kosteneffiziente Lösungen für unsere Kunden gestärkt wird.“
Flexible I/O und Energieeffizienz
Die Spartan UltraScale+ FPGAs sind optimal für Edge-Computing ausgelegt und bieten hohe I/O-Zahlen sowie anpassbare Schnittstellen für eine nahtlose Integration mit verschiedenen Geräten. Mit Unterstützung für bis zu 572 I/Os und Spannungen von bis zu 3,3 V ermöglichen sie vielseitige Konnektivität für Edge-Sensorik und Steueranwendungen. Ihre 16-nm-Architektur und verschiedene Verpackungsoptionen gewährleisten eine hohe I/O-Dichte in kompaktem Format.
Durch den Einsatz von 16-nm FinFET-Technologie könnte der Energieverbrauch um bis zu 30 % im Vergleich zur 28-nm Artix 7 Familie gesenkt werden. Sie verfügen über einen härteten LPDDR5-Speichercontroller und PCIe Gen4 x8 Unterstützung, was Energieeffizienz und Einsatzbereitschaft für zukünftige Anwendungen gewährleistet.
Die Sicherheit ist ein entscheidender Aspekt von Edge-Anwendungen, und die Spartan UltraScale+ FPGAs sind mit Funktionen wie post-quantum Kryptographie ausgestattet, die NIST-zugelassene Algorithmen nutzen und so einen robusten Schutz des geistigen Eigentums gegen immer komplexer werdende Cyber-Bedrohungen bieten. Jedes Gerät verfügt über eine physikalisch unveränderbare Funktion, die ihm einen einzigartigen Fingerabdruck verleiht.
„Mit der Zunahme von Edge-Geräten, die mehr Daten sammeln, ist der Schutz der Privatsphäre der Benutzer und des geistigen Eigentums unerlässlich geworden“, merkte Bauer an. „Sicherheit ist nun eine grundlegende Anforderung für unsere Kunden.“
Um das Risiko von Manipulationen zu mindern, unterstützen die Chips PPK/SPK-Schlüsselverwaltung, um veraltete oder kompromittierte Schlüssel zu verwalten. Zudem nutzen sie die differentielle Leistungsanalyse zum Schutz gegen Seitenkanalangriffe und verfügen über eine permanente Manipulationsstrafe zur Verhinderung von Missbrauch. Eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Einzelereignis-Störungen gewährleistet eine schnelle und zuverlässige Konfiguration.
Die gesamte AMD FPGA-Baureihe, einschließlich der Spartan UltraScale+ Familie, wird von der AMD Vivado Design Suite und der Vitis Unified Software Platform unterstützt. Diese Integration ermöglicht Designern, von einer erhöhten Produktivität während der Entwicklungs- und Verifizierungsprozesse zu profitieren.
Proben- und Evaluierungs-Kits für die Spartan UltraScale+ FPGA-Familie werden für das erste Halbjahr 2025 verfügbar sein, wobei sofortiger Zugang zu Dokumentationen besteht. Die Tool-Unterstützung wird voraussichtlich im vierten Quartal 2024 beginnen. Die Spartan-Reihe wurde ursprünglich 1998 eingeführt.
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