英特尔多款新品齐发，FPGA领域再获突破！

近年来，随着数据中心的建设，以及5G和AI等新兴市场的发展，FPGA作为一种“万能芯片”，正在被运用到越来越多的应用场景中。

根据咨询公司Frost & Sullivan公开的数据显示，2022年全球FPGA市场规模为79.4亿美元，预计2025年将达到125.8亿美元，复合年均增长率为16.6%；2022年中国FPGA市场规模为208.8亿元，预计2025年将达到332.2亿元，复合年均增长率为16.7%。不难看出，FPGA无论在国内还是在国外，都拥有着非常强劲的市场需求。

作为半导体行业和计算创新领域的全球领先厂商，英特尔公司自然也观察到了这一趋势。近一年来，英特尔再次扩大了Agilex^®FPGA产品系列的阵容，并进一步扩展了可编程解决方案事业部（PSG）的产品供应范围，以满足日益增长的定制化工作负载（包括增强的AI功能）的需求，同时提供更低的总体拥有成本（TCO）和更完整的解决方案。

为了让大家全面地了解这些创新成果，在近日举办的2023年英特尔^®FPGA中国技术日上，英特尔披露了其最新的FPGA产品路线图，并分享了与产业伙伴在数据中心、AI、网络、嵌入式等关键领域的诸多应用。期间，21ic还有幸采访了英特尔公司的几位高管，针对FPGA产品的亮点与优势、软件平台的开发与应用等话题进行了深入交流。

图：英特尔带来了6款先进的FPGA产品和平台

万能芯片，点燃市场新动力

在采访中，21ic了解到，英特尔计划在2023年发布15款FPGA新品。截至目前，已有11款产品相继推出，这一数量超出了英特尔历年来发布的FPGA产品总数；而其他新品也将有望在今年年底陆续推出。

据英特尔可编程方案事业部FPGA芯片产品营销高级总监Lux Joshi介绍，目前英特尔拥有市面上最为先进的FPGA全家族系列产品，包括Agilex 3系列、Agilex 5系列、Agilex 7系列，覆盖范围涵盖高、中、低端所有市场，我们希望这些产品组合能够为网络端、嵌入式，以及数据中心等应用带来更多的可能性和灵活性。

图：英特尔可编程方案事业部FPGA芯片产品营销高级总监Lux Joshi

据悉，此次英特尔披露的最新FPGA产品路线图主要包括三大版块：

1）英特尔Agilex^® 3 FPGA系列：外形小巧，在功耗和成本上进行了大幅优化，且拥有系统/板监控与管理、视频与视觉、协议扩展、便携式成像与显示、传感器融合、驱动器等广泛的IO支持。

从产品分类看，Agilex^® 3产品线包括B和C两个系列。其中，即将推出的Agilex 3 B系列FPGA面向电路板和系统管理，包括服务器平台管理（PFM）应用。与英特尔MAX^®10 FPGA相比，Agilex 3 B系列FPGA的I/O密度更高，外形更小巧，且功耗更低。

而C系列FPGA则针对一系列复杂可编程逻辑设备（CPLD）和FPGA应用提供更多功能，以用于垂直市场领域。

图：英特尔Agilex^® 3 FPGA系列介绍

2）英特尔Agilex^® 5 FPGA系列：采用第二代英特尔^® HyperfleTM FPGA架构和英特尔7制程工艺，对晶体管的每瓦性能进行了优化，从而实现出色的能耗；同时采用英特尔上一代高端产品中嵌入的业界首个针对AI优化的模块（AI tensor block），并将其扩展至Agilex 5 FPGA的中端产品中，为边缘AI应用提供了理想选择。

按照计划，英特尔将于2023年第四季度开始逐步向早期体验客户提供Agilex^® 5 E系列样品，将在2024年第一季度开始大批量交付E系列工程样品，并全面提供相关设计软件。

据悉，Agilex 5 E系列FPGA在功耗和尺寸上进行了优化，与采用16nm工艺的竞品相比，E系列FPGA的每瓦性能提升最高可达1.6倍。

图：英特尔Agilex^® 5 FPGA系列介绍

3）英特尔Agilex^® 7 FPGA系列：采用CXL提高带宽和连接性能，并借助HBM加快内存访问速度；同时采用可配置及可扩展架构，使客户能够基于其特定需求的硬件速度，大规模、快速部署定制技术，从而降低总体设计成本，并缩短开发流程，加快执行速度，进而实现理想的数据中心性能。

作为旗舰级产品系列，Agilex^® 7产品线分为F、I、M系列，目前均已实现大批量出货。其中，Agilex 7 FPGA R-Tile是一个灵活的硬件解决方案，具有业界领先的收发器性能，提供高达116 Gbps和强化的400 GbE知识产权（IP）。相较于其他同类FPGA产品，Agilex 7 FPGA R-Tile在当今以数据为中心的世界，该产品将帮助客户在带宽密集的领域应对挑战，包括数据中心和高速网络。

图：英特尔Agilex^® 7 FPGA系列介绍

我们可以看到，在当今数字世界中，FPGA在推动5G、AI等创新方面的优势越来越显著。

对此，英特尔可编程方案事业部副总裁兼网络业务部总经理Mike Fitton博士指出，FPGA的主要优势其实就是可以在任何新型神经网络上进行快速部署。相较于GPU而言，FPGA具有更低能耗、更强的灵活度和可编辑性，因而具备较短的设计周期，可以帮助我们缩短产品上市时间、降低产品开发成本。

基于这些优势，FPGA被广泛应用于工业控制、网络通信、消费电子、数据中心、汽车电子等下游市场，并且非常适合算法快速迭代、应用场景不断拓展的AI时代。

图：英特尔可编程方案事业部副总裁兼网络业务部总经理Mike Fitton博士

“事实上，今年英特尔之所以可以快速推出11款新品，主要得益于我们对FPGA领域的专注和深耕。在芯粒技术的加持，以及客户强烈的需求下，我们构建了强而有韧性的供应链，这些因素推进了我们产品迭代的步伐，使我们能够以出色的产品性能赢得客户和市场的认可。”Mike Fitton补充道。

另外值得一提的是，英特尔不仅推出了全面的FPGA产品组合，还打造了结构化ASIC解决方案。相较于FPGA，ASIC的开发时间较长，可以满足更低的功耗和单位成本需求，而英特尔构建的由FPGA、结构化ASIC和ASIC组成的英特尔^®自定义逻辑组合，旨在以极高的灵活度支持市场对于不同功耗、成本和上市时间的多样化需求。

图：英特尔^®自定义逻辑组合

创新技术，赋能产业再升级

除了专注FPGA设计，英特尔在软件工具上的开发，以及在平台战略上的升级，同样值得一提。

1）发布Open FPGA Stack（OFS）开源版本：目前，开发人员可以自由访问开源的OFS硬件代码、软件代码和技术文档，以进行平台和工作负载开发。

据介绍，开源的OFS支持英特尔Agilex FPGA和英特尔^®Stratix^®10 FPGA，帮助硬件和软件开发人员充分利用其功能来开发解决方案。截至目前，包括BittWare、Hitek Systems和SigmaX等在内的多家合作伙伴，已经推出了基于OFS的可部署平台和应用产品。

2）发布首批基于F2000X IPU的生产适配器：随着领先的智能网卡和IPU提供商Napatech公开发售生产适配器，市场正在加快IPU的应用部署，同时新的解决方案也在推向市场，而Napatech的F2070X IPU生产适配器能够降低云和网络应用TCO。

3）发布Nios V/c紧凑型微控制器：英特尔即将推出Nios^®V处理器系列新品——Nios V/c紧凑型微控制器。

据悉，Nios V/c处理器是一款基于开源行业标准RISC-V架构的免费软核IP，是由最初面向产品路线图中英特尔^®Quartus^®Prime Pro软件支持的所有设备，转向面向Quartus Prime标准软件所支持的更多设备（Quartus Prime是一款可编程逻辑设备设计软件）。客户将获得相关解决方案，以及一个免受限制、快速扩张，并可随时响应的生态系统，从而更轻松地将其设计推向市场。

图：英特尔FPGA软件栈

为了加快推动构建完整的产业链，前段时间，英特尔还披露将对2015年167亿美元收购的可编程解决方案事业部（PSG）进行分拆，并计划在未来2-3年内将其独立上市。

对于这一举动，Mike Fitton博士解释说：“我们希望通过这样的拆分，既可以使英特尔的企业价值得到最大化的发挥，同时也能充分抓住服务方向，并更快地将我们的创新产品及解决方案推广出去。”

同时，英特尔可编程方案事业部副总裁兼软件工程总经理薛华也表示，在过去的几年里，我们越来越多的将重心转移到FPGA端。我们认为，它不仅适合高端市场，也适合中低端市场。因此，通过拆分PSG部门让FPGA业务独立运营，可以赋予其更多的自主性和灵活性，从而更好地应对不同行业不同客户的各类需求。

图：英特尔可编程方案事业部副总裁兼软件工程总经理薛华

另外，在谈及中国市场的发展时，英特尔可编程方案事业部中国总经理叶唯琛坦言：“在新场景、新应用海量增长的驱动下，中国本地市场对于FPGA产品的需求也在日益多元化和快速扩展。中国不仅研发效率高，而且产业链也非常全，这是中国在持续创新当中的优势。我们始终致力于以中国客户的实际需求为导向，基于领先的FPGA产品和软件，为千行百业提供全场景的解决方案。”

图：英特尔可编程方案事业部副总裁兼软件工程总经理薛华

总之，FPGA芯片灵活性高、应用开发成本低、上市时间短等与生俱来的优势，充分适应了未来硬件加速的需求。可以预见，随着明年英特尔产品线的不断丰富，其FPGA业务势必将在全球市场上大放异彩！