「敏捷性是 Altera 公司的『DNA』，因此 Agilex 的產品能為開發者提供靈活應對的能力，使其跟上不斷變化的標準和工作負載。」近日，Altera業務管理負責人Venkat Yadavalli表示。
當前，FPGA的應用正在不斷增加。不僅數據量在不斷增長，數據複雜程度也在與日俱增。ASIC的開發成本亦在不斷增加，這給業內增加了一些不確定因素，同時，AI在邊緣計算中發揮的作用也在持續提升。各行各業對於安全的要求也在不斷提升，由於AI工作負載具有較多不確定性因素，相關標準也越來越嚴苛，這提升了對於FPGA的採用程度。目前，FPGA 已經成為終端市場和各類應用中的關鍵技術。而AI正在影響這些市場和應用，這使得並行處理、安全性以及自主實時決策的重要性正在日益提升。FPGA的優勢在於具有可編程性、可靠性，以及能對相關功能進行很好的控制。因此，FPGA 在這些領域中能夠提供高度靈活、可編程的創新能力，是各行業的理想解決方案。
為此，Altera 推出了全新FPGA軟硬件解決方案，以便進一步拓展可編程邏輯在工業、視覺、通信及數據中心等領域的應用廣度與擴展能力。
目前，Altera Agilex FPGA 全線產品已經進入量產階段，其中包括集成 ARM 處理器子系統的 Agilex 5 和 Agilex 3 SoC FPGA。Altera 推出的功耗與成本優化型 SoC FPGA，主要面向邊緣 AI 及傳統軟硬件協同處理等應用，憑藉低延遲、高度集成和卓越能效，能夠加速 FPGA 在相關場景的部署落地。
對於邊緣 AI 推理、4K/8K 視頻處理及 5G/6G 無線通信等需要更高性能、更大容量和更高內存帶寬的應用場景，Altera 將端 Agilex 5 D 系列 FPGA 與 SoC 進行了升級。其邏輯單元密度最高提升至 2.5 倍，能為這些高需求場景提供更強的算力支持。最高密度的 Agilex 5 D 系列 FPGA 單顆器件可集成多達 160 萬個邏輯單元，並配備更高比例的 DSP 模塊與邏輯密度，以及更大的內存帶寬，能夠滿足高性能且空間受限的應用需求。同時，Altera 還將所有 Agilex 5 D 系列 FPGA 的 DDR5 接口速度提升至最高 5,600 MT/s，LPDDR5 接口速度提升至最高 5,500 MT/s，相比此前規格提升了 25%。內存接口速度的提升將顯著提高數據吞吐量，並能大幅提升各類終端應用的整體系統性能。此外，Agilex 5 D 系列產品引入了後量子密碼學安全啟動功能，結合業界領先的設計安全特性，為用戶提供增強的安全保障。目前，用戶可通過 Quartus Prime 軟件，使用部分 Agilex 5 D 系列器件進行設計。
Altera Quartus Prime Pro 25.3：編譯速度與 Fmax 性能再創新高
作為此次大會宣布的重點進展之一，Altera 還發佈了 Quartus Prime 軟件 25.3 版本。該版本通過提供最新的設計工具，能夠縮短 FPGA 設計時間並加速產品上市。
在最新發佈的 Quartus Prime 軟件 25.3 版本中，用戶可以搶先體驗 Altera 第四代系統集成工具 ——Visual Designer Studio。其通過自動化設計流程中 IP 模塊的連接，加速了 IP 集成，並能夠根據用戶設計需求自動推薦 IP 路由，應用有效的 IP 連接以確保功能正常。Visual Designer Studio 具有用戶友好的拖放式塊視圖，允許用戶將 IP 塊和 RTL 代碼直接可視化地放置到設計中，並能快速追蹤 FPGA 內的數據路徑。與純 RTL 設計相比，Visual Designer Studio 可將 FPGA 設計的啟動時間從 5 天大幅縮短至 2 小時。之所以能夠實現這一速度上的躍升，是因為這套工具是一款集成型工具。在設計和實施過程中，能把不同IP很好地拼接整合在一起。這些IP可能是一個軟IP、也可能是一個硬IP，亦有可能是客戶自創的IP。這套工具可以把所有IP很好地整合在一起，以更好的交互式方式通過拖放來完成整合。由於後端引擎非常了解接口，因此可以通過IO環設置的方式來拼接IP，從而能夠大幅縮短開發時間。
相較於 25.1.1 版本，Quartus Prime 軟件 25.3 版本縮短了 6% 的編譯時間，使得自 Agilex 7 FPGA 投產以來 (23.1 版本)，總編譯時間累計縮短了 27%。同時，在保持高 Fmax 性能 (25.1.1 版本) 的前提下，設計平均可減少 6% 的自適應邏輯模塊使用量。得益於持續的編譯器和架構優化，即使器件已投入生產，Quartus 軟件也能夠助力設計人員將更多邏輯集成到 FPGA 中。儘管具體結果可能因設計方案而異，但大多數用戶都有望體驗到更快的編譯速度、更低的資源佔用以及更少的時序收斂迭代，從而加速複雜 FPGA 項目的上市進程。
據了解，Altera Quartus Prime 軟件 25.3 版本現已開放下載，同時發佈的還有 Altera FPGA AI Suite 25.3 最新版本，該套件旨在加速 AI 模型在 FPGA 中的集成。此外，FPGA AI 套件可以通過 OpenVINO 工具套件連接，這是一個開放性的標準，能夠支持 PyTorch 框架。同時，AI 開發人員也可以在 FPGA 中使用 TensorFlow 框架。
Venkat Yadavalli 表示：「Altera 的全棧式產品系列組合不僅包括硬件設備，我們也正在持續投資先進的軟件，這些軟件可以幫助客戶按需來進行硬件設備的使用、擴展和調整。例如，得益於 Agilex 產品組合系列中完全相同的架構和工具，開發者可以先使用 Agilex 7 系列，並隨着需求的變化隨時切換到 Agilex 5 系列或 Agilex 3 系列。」
FPGA 將在機械人領域擁有更多用武之地
目前，機械人的發展如火如荼，該領域也湧現了很多新需求。機械人的實時性非常關鍵，這也意味着確定性延遲是至關重要的，而且還要兼顧相關功能的安全性。對於機械人的操作系統來說，需要加快操作系統與實時性以及安全性相關的功能，同時能夠針對工作負載進行更好的整合。機械人需要非常靈活的 IO 系統，而 FPGA 可以兼容不同的 IO 標準，也可以採用不同的 IO 總線。
此外，固定式機械人需要在不同方向進行移動，所以需要不同類型的確定性延遲，這就意味着系統還需要在不同的操作協議中運行，在這一方面 FPGA 同樣可以發揮很大的效用。在安全方面，機械人操作系統需要在瞬間做決策，與此同時還需要與下一個機械人進行協調，並與整個操作車間進行協調，而 FPGA 也可以滿足這些要求。
除了能夠滿足固定式機械人的要求之外，自由移動的機械人需要和傳感器進行集成，並且需要使用攝像頭來實現四處移動。由於傳感器的類型各不相同，因此傳感器的集成對於 FPGA 來說是一個較大的工作量。具體來說，不同類型的攝像機會給到不同的反饋信息，而且需要進行實時處理，此外還有其他傳感器需要進行跟蹤管理。而在這個場景之中，FPGA 也是一個最佳選項。
除能滿足這些功能性要求之外,FPGA 還可融入一些 AI 功能，例如預測性學習。如能充分利用 FPGA 的功能，那麼完全可以滿足不同類型機械人的不同要求。總體而言，隨着機械人市場的不斷發展，FPGA 也會迎來更多新功能，以便滿足更多的需求。「另外，在機械人內部控制方面，Altera 也將繼續提供相關解決方案。」Venkat Yadavalli 表示。
構建完善的 FPGA 生態，加速產品上市
Altera 所構建的合作夥伴生態，在優化 FPGA 開發體驗、簡化開發流程方面發揮着重要作用。目前，Altera 解決方案合作夥伴加速計劃(ASAP)已吸引超過 300 家註冊合作夥伴加入。通過該計劃，開發者可獲得經 Altera 認證的 IP、軟件、硬件及設計服務，有效降低設計複雜度，並將產品上市周期最多縮短 50%。與此同時，Venkat Yadavalli 表示：「Altera 一直有一個堅定的信念，就是專註於提供全棧 FPGA 解決方案，我們希望全面覆蓋高端、中端、低端，並提供整體的軟件棧。未來，Altera 會全面專註於打造全棧式 FPGA，以便覆蓋所有的高端、中端和低端系列。我們會將 FPGA 技術持續應用到雲端和邊緣計算的應用中，同時我們會更加專註於將 Altera 解決方案以更快的速度推向市場。」
