Artix™ UltraScale+™ FPGA ファミリ
最も優れたワットあたり性能を実現するコストと消費電力に最適化された FPGA
製品の特長
Artix™ UltraScale+™ デバイスは、量産実績のある高度な 16nm アーキテクチャをベースに構築されたコスト重視 FPGA であり、卓越したワットあたり性能を実現します。デバイスは、超小型フォーム ファクターのパッケージ技術を採用し、より高い演算密度を提供します。
高度なプロトコルに対応する最大 16Gb/s のトランシーバーと同等クラスの FPGA 製品の中で最高の DSP 性能を備えた Artix UltraScale+ FPGA は、システム性能を最大化する広い I/O 帯域幅を提供できるため、マシンビジョン、セキュア ネットワーク、 4K 放送、およびさまざまな産業用 IoT やエッジ市場向けのコストと消費電力を重視するアプリケーションに最適です。
主な機能と利点
超小型パッケージ
Artix UltraScale+ FPGA は、小型フォーム ファクター パッケージ (10.5x8.5mm) 用の InFO (Integrated Fan Out) で提供される業界唯一の FPGA です。InFO パッケージの Artix UltraScale+ FPGA は、チップスケール パッケージよりも 70% 小型で 73% 薄いながら、シリアル I/O 帯域幅密度や DSP 密度など、クラス最高の演算密度を実現します。InFO パッケージでは、放熱および電力の分配、フライト タイム、およびシグナル インテグリティも向上します。
シリアル I/O 性能
Artix UltraScale+ FPGA は、ネットワーク、ビデオ、ビジョン アプリケーションの高度なプロトコルに対応する最大 16Gb/s のトランシーバーを搭載します。サポートされる規格には、PCIe® Gen4、10GE Vision、CoaXPress 2.1、12G-SDI などが含まれます。量産実績のあるトランシーバー アーキテクチャは、7 シリーズ FPGA よりも消費電力が低く、シグナル インテグリティを高めるためのイコライゼーションを備えます。
DSP 演算
コスト重視の最先端 FPGA DSP アーキテクチャである Artix UltraScale+ DSP スライスは、固定小数点と浮動小数点の両方の計算に最適化されており、画像とビデオの処理、リアルタイム制御、ワイヤレス処理、AI 推論のさまざまな演算方式をサポートします。このファミリの DSP 演算性能は、Artix 7 FPGA と比べて 2.3 倍、同等クラスの FPGA と比べても 2 倍以上を実現します。
セーフティおよびセキュリティ機能
複数レベルのセキュリティ機能を備える Artix UltraScale+ FPGA は、最高レベルのサイバーセキュリティと IP の保護を提供します。また、製品ライフサイクルで変化するセキュリティ脅威にも対応できるように、RSA-2048 認証、NIST 認定の AES-CGM 復号化、DPA 対策、改ざん防止策、セキュリティ モニター IP を提供します。
MIPI および LVDS パフォーマンス
最大 2.5Gb/s の MIPI 性能を提供できる低コスト FPGA である Artix UltraScale+ ファミリは、最先端のカメラ センサー キャプチャ/ディスプレイをサポートします。MIPI IP と関連するリファレンス デザイン ソリューションもこちらで提供しています。このファミリの LVDS 性能により、SLVS-EC (CMOS イメージ センサー用) などのその他のプロトコルにも対応できます。
拡張性
TSMC 社の低消費電力 16nm FinFET プロセスで量産実績のある UltraScale アーキテクチャをベースとしているため、Kintex™ UltraScale+ や Virtex™ UltraScale+ ファミリへの拡張が可能です。開発者は、デザインへの投資を無駄にすることなく IP、ツール フロー、エコシステムを活用して、複数の製品ポートフォリオでプラットフォームを共有できます。
次世代、超軽量、低価格なアプリケーション向け
Artix UltraScale+ FPGA は I/O 帯域幅および演算密度に適合
マシン ビジョン
InFO 小型フォーム ファクター パッケージでこのクラスで高い DSP 演算密度を提供する Artix™ UltraScale+™ FPGA は、ファクトリ オートメーション向けの高速画像処理やビデオ プリプロセッシングに最適です。12Gb/s と 16Gb/s のラインレートにより、カメラやフレーム グラバーでの 10GigE Vision および CoaXPress 2.1、また高速 x86 CPU 通信用の PCIe® Gen3/Gen4* など、最新の接続規格に対応します。高性能 SLVS-EC v2.0、MIPI、および Sub-LVDS が、解像度 150 メガピクセルを超える最新のセンサー技術をサポートします。FPGA ファブリックの MicroBlaze™ プロセッサを使用して、堅牢なエンベデッド ビジョン カメラのシステム管理が可能になります。
4K UHD ビデオ コンバーター (SDI から HDMI)
InFO パッケージ (11.5x9.5mm) の Artix UltraScale+ FPGA では、ミニコンバーター、カメラ、KVM などのスペースに限りがあるアプリケーション向けにブロードキャスト品質の 4K60 UHD ビデオ パイプラインを効率よく実装できます。大規模並列 DSP 機能により、単一デバイスで複数の AV チャネルに対するスケーラブルなリアルタイム ビデオ処理が可能になり、また高性能のコネクティビティにより、4K AV-over-IP ライブ ストリーミングに対応する SDI、HDMI、DisplayPort、および 1Gb/10Gb Ethernet 間のブリッジが可能になります。
セキュア ネットワーク
Artix UltraScale+ FPGA は、12Gb/s と 16Gb/s のトランシーバーと最適なトランシーバー数を備えているため、コスト重視の Nx10G または 25G システムに最適です。ミッドレンジからハイエンドまで、すべての UltraScale+ ファミリで同じアーキテクチャが採用されているため、100G や 400G システムへの拡張が可能です。FPGA ファミリは、Nx100G システム向けの信頼できるブリッジの実装にも最適です。プログラム可能な I/O と PCIe® Gen3/Gen4 により、ネットワーク プロセッシング ユニット全体における柔軟な接続とシステム制御が可能になり、またビットストリーム暗号化や DPA 対策などの複数レベルのセキュリティ機能により、ネットワーク侵入やサイバー攻撃対策として IP の保護など業界で最も高度な保護機能を実現できます。
製品一覧
| AU7P | AU10P | AU15P | AU20P | AU25P | |
| システム ロジック セル (K) | 82 | 96 | 170 | 238 | 308 |
| DSP スライス | 216 | 400 | 576 | 900 | 1200 |
| 総 RAM (Mb)* | 4.9 | 4.5 | 7.6 | 10.2 | 15.2 |
| トランシーバー (16.375Gb/s または 12.5Gb/s) |
4 | 12 | 12 | 12 | 12 |
| I/O | 248 | 228 | 228 | 228 | 304 |
* 総 RAM = 最大分散 RAM + 総ブロック RAM
開発を始めるにあたって
ビデオ チュートリアル
チュートリアルでは、AMD FPGA のコンパイル、変更、構築、およびデバッグ方法を手順を追って説明します。
トレーニング コース
AMD の FPGA および デザイン トレーニングでは、今すぐ設計をスタートするために必要な知識が身につくハンズオン コースを提供しています。各コースの概要については、 こちらをご覧ください。
主なリソース
デザイン アドバイザリで既知の問題から解決法を見つけることができます。
