赛灵思(Xilinx)近日发表其针对超小型设备、成本敏感型与边缘运算应用所设计的新款UltraScale+产品,包含带有安谋(Arm)核心的Zynq与带有收发器的Artix FPGA系列。在台积电16纳米制程及整合扇出封装(InFO)的助力下,这次发表的新款FPGA比传统的赛灵思晶片级封装产品小了70%,可以满足工业、视觉、医疗保健、广播、消费、车载和连网市场中更广泛的应用。

 

赛灵思工业、视觉、医疗与科学(ISM)市场总监Chetan Khona表示,全新的Artix和Zynq UltraScale+元件採用台积电最先进的整合扇出型封装技术,同时也是针对低成本、小尺寸应用所设计的FPGA产品中,唯一採用16奈米製程的产品。藉由更先进的製程与封装技术,这些元件能提供更高的运算密度、效能功耗比和可扩展性也比过去的产品更优,可满足智慧边缘应用的需求。

 

Artix/Zynq新品锁定不同应用领域

在赛灵思针对低成本应用所做的产品规画中,Artix跟Zynq都是已经存在多年,且面向不同应用需求所设计的产品。发表于2011年的Artix 7系列是基于28奈米,带有6Gb收发器的FPGA,锁定需要较高通讯频宽的应用;同样在2011年问世的Zynq 7000系列,则是整合Arm核心与可编程逻辑资源的可编程SoC。

 

经过十年之后,许多应用对性能、通讯频宽的要求,都已经不是现有的产品可以满足,因此赛灵思决定为这两条产品线推出新的Artix UltraScale+与Zynq UltraScale+系列。Artix UltraScale+提供每秒16Gb的收发器,以支援连网、视觉和视讯领域的新兴协定和进阶协定,同时还提供同类产品中最高的DSP运算能力;Zynq UltraScale+则是针对功耗和成本进行最佳化的可编程SoC。

 

Zynq Ultrascale+已经有多款产品量产,但新推出的ZU1以及已经量产的ZU2和ZU3元件,都会採用InFO封装。作为Zynq UltraScale+系列中多处理(Multiprocessing) SoC产品线的一员,ZU1专为边缘连结、工业和医疗物联网系统而设计,包含嵌入式视觉摄影机、支援AV-over-IP的4K和8K影音串流、手持式测试设备以及消费和医疗应用。ZU1专为小型化的运算密集型应用而打造,并由以异质Arm架构处理器为基础的多核心处理器子系统所支援,同时亦可迁移至普遍的封装元件空间(Package Footprint)进行更大量的运算。 

 

以AI效能与MCU做出决定性区隔

在InFO封装与16奈米製程的帮助下,Artix UltraScale+跟Zynq UltraScale+的外观尺寸,已经跟许多高性能MCU相当接近,功耗在深度休眠模式下,也已经压低到180奈瓦。但Khona指出,与众多MCU相比,赛灵思提供的方案,有一个决定性的差异,就是其执行AI运算的效能,是目前市面上的MCU难以往其项背的。

 

即便只看CPU子系统,Zynq Ultrascale+的DMIPS跟目前市场上最优秀的MCU相比,也不逊色,若是把可编程逻辑资源所带来的AI加速效果纳入评比,则Zynq Ultrascale+的实际性能,将远远甩开目前市场上所有的MCU方案。因此,Khona相当有信心地指出,对于需要在本地端执行AI运算的嵌入式应用而言,赛灵思提供的解决方案,将是性能最强的选择。