2. 器件
  3. FPGA 和 3D IC
  4. Spartan UltraScale+ FPGA 系列
AMD Spartan UltraScale+ FPGA

Spartan™ UltraScale+™ FPGA 系列

高 I/O、低功耗 FPGA，支持业界一流的安全特性

产品简介
查看产品表
产品优势

产品优势

随着越来越多的器件和传感器连接到边缘器件，对能够处理大量数据的安全器件的需求不断增加。AMD 新型成本优化型高 I/O 数 Spartan™ UltraScale+™ FPGA 通过提供低成本、高功效和现代安全功能，帮助设计者快速应对这些挑战。

高 I/O、低功耗、业界一流的安全特性

  • 在采用 28nm 及以下制程技术构建的 FPGA 中提供业界最高的 I/O 逻辑单元比 1
  • 与上一代2相比，16nm FinFET 工艺的总功耗降低了 30%

使用经过验证的设计工具加速设计收敛

  • 自 2012 年投产的高品质稳健 Vivado™ 设计套件
  • 一款涵盖从仿真到验证的工具，适用于整个 FPGA 产品系列

在值得信赖的供应商的帮助下，设计一次搞定

  • 近 40 年深耕 FPGA 业务，器件出货量达数十亿
  • 超过 15 年的产品生命周期和现场可升级性，可带来最大的设计寿命
加快成本敏感型设计的上市时间

缩短产品上市时间

支持成本敏感型设计，无需进行难以决策的利弊权衡

AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA 应有尽有：提供极具竞争力的价格、功耗、特性和尺寸平衡，可支持电路板管理控制、I/O 扩展、物联网以及网络使用案例等。

查看信息图

基本构建快

AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA 具有先进的 I/O 功能、低功耗和业界一流的安全特性。该系列配备高速收发器，大量内建外部存储器以及 PCIe® Gen4，可为一系列广泛的应用提供稳健的解决方案。

AMD Spartan UltraScale+ FPGA 提供一系列不同类型 I/O 的全面 I/O 功能、高达 3.3V 的高密度 I/O (HDIO) 以及高达 1.8V 的高性能 I/O (HPIO)，不仅支持 2500Mb/s 的 MIPI、1600Mb/s 的 LVDS、高达 1.5V 的 XP5IO，而且还支持 3200Mb/s 的 MIPI 和 1800Mb/s 的 LVDS。此外，FPGA 还提供片上存储器作为块 RAM 的组合，以实现低时延和高吞吐量，并提供 UltraRAM，其除了通过高达 4266Mb/s 的硬化内存控制器和高达 2400Mb/s 的 DDR4 软内存控制器 IP 提供外部内存 LPDDR4x 和 LPDDR5 之外，还提供海量片上存储器。对于需要高性能收发器的应用，Spartan UltraScale+ FPGA 为架构支持可达 16.3Gb/s 的 GTH 收发器和单个振荡器，串行解串器除了符合 PCIe Gen4 x8 标准外，还可消除额外的时钟组件。安全特性，如通过 eFUSE 字节条带实现的 AES-GCM 解密，可确保支持快速配置，而且每个器件是唯一的，通过物理不可克隆功能真随机数生成器可识别，其对于稳健、可靠的加密至关重要。
为嵌入式系统提供支持

为嵌入式系统提供支持

满足 I/O 密集型应用的性能要求

高 I/O、低功耗、稳健安全特性和高级连接，所有这些都在一个小型封装中：了解为您的设计选择 AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA 的五大理由。

读取 Listicle

通过成本优化的 FPGA 和自适应 SoC 启动创新

边缘机器视觉及人工智能等创新需要灵活、节能以及低成本的新架构。本电子书主要探讨 FPGA、自适应 SoC、ASIC 以及其它标准处理器之间的差异，可帮助您决定哪种方案最适合您的应用。了解如何在不影响性能或效率的情况下，提升您的新一代设计，以充分满足当前日益复杂的创新需求。

获取 eBook
电子书：通过成本优化的 FPGA 和自适应 SoC 启动创新

特性与优势

灵活的 I/O 接口

灵活的 I/O 接口

AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA 提供高 GPIO 计数，支持原有及新兴协议，以及用于网络、视频和视觉应用的 16.3Gb/s 的收发器。此外，这些器件还符合 PCIe® Gen4、10GE Vision、CoaXPress 2.1 和 12G-SDI 等行业标准，有助于加速产品上市进程。
低功耗

低功耗

AMD Spartan UltraScale+ FPGA 采用 16 纳米架构，与之前较低密度的 28 纳米器件相比，总功耗锐降 30%。3 较大密度的器件包括硬化 DDR 和连接 IP 的 PCIe 等，与之前的 28 纳米器件 4 相比，可提供高达 60% 的更高电源效率，从而可提高整体系统性能。
业界一流的安全性

业界一流的安全性

AMD Spartan UltraScale+ FPGA 提供通过 NIST 批准的后量子加密技术实现的稳健多层安全、通过物理不可克隆功能实现的独特设备识别、设备保护的永久篡改惩罚、通过 DPA 对策实现的一端攻击保护以及灵活应变的 AES-CGM 解密，可应对不断发展的威胁。
硬化内存控制器

硬化内存控制器

除能源效率之外，性能还可通过硬 IP 增强，例如在特定设备中提供的硬化 LPDDR4x/5 内存控制器。这种硬化的内存控制器不仅允许直接、高吞吐量访问高达 4.2Gb/s 的内存，而且还可降低高价值设计块的 FPGA 架构资源利用率。

MIPI 和 LVDS 性能

MIPI 和 LVDS 性能

Spartan UltraScale+ 系列具有可提供高达 3.2Gb/s MIPI 性能的成本优化型 FPGA，支持高级摄像头传感器捕获与显示。此外，这里还提供完整的 MIPI IP 和参考设计解决方案。该系列的 LVDS 性能还支持包括 SLVS-EC（面向 CMOS 图形传感器）在内的其它各种协议。

可扩展性

可扩展性

经过生产验证的 UltraScale™ 架构采用台积电 16nm 低功耗 FinFET 制程构建，允许扩展至其它 16nm 系列以及更广泛的产品组合。开发者可利用相同的 IP、工具流程和生态系统保护设计投资，从而可在有多种产品的产品系列中实现可重复使用的平台。

  1. 基于 AMD Spartan UltraScale+ FPGA 与 Efinix、Intel、Lattice 和 Microchip 的产品数据表（截至 2024 年 2 月），比较了具有可比性的 28 nm 和更低节点尺寸 FPGA 的总 I/O 与逻辑单元比率。(SUS-11)
  2. 估算基于 AMD 实验室在 2024 年 1 月的内部分析，使用基于 AMD Artix™ UltraScale+ AU7P FPGA 逻辑单元数差异的总功耗计算（静态加动态功耗），通过 Xilinx Power Estimator (XPE) 工具 2023.1.2 版，估计 16nm AMD Spartan UltraScale+ SU35P FPGA 与 28 nm AMD Artix 7 7A35T FPGA 的功耗。当最终产品在市场上发布时，实际总功耗将根据配置、设计、使用情况及其它因素的不同而有所不同。(SUS-03)
  3. 估算基于 AMD 实验室在 2024 年 1 月的内部分析，使用基于 AMD Artix™ UltraScale+ AU7P FPGA 逻辑单元数差异的总功耗计算（静态加动态功耗），通过 Xilinx Power Estimator (XPE) 工具 2023.1.2 版，估计 16nm AMD Spartan UltraScale+ SU35P FPGA 与 28 nm AMD Artix 7 7A35T FPGA 的功耗。当最终产品在市场上发布时，实际总功耗将根据配置、设计、使用情况及其它因素的不同而有所不同。(SUS-03)
  4. 估算基于 AMD 实验室在 2024 年 1 月的内部分析，使用基于 Artix UltraScale AU7P FPGA 逻辑标度数差异的总功耗计算（静态加动态功耗），通过 Xilinx Power Estimator (XPE) 工具 2023.1.2 版，估计 Spartan UltraScale+ SU200P FPGA 与 Artix 7 7A200T FPGA 的功耗。当最终产品在市场上发布时，实际总功耗将根据配置、设计、使用情况及其它因素的不同而有所不同。(SUS-06)
应用

应用

灵活的机器视觉 I/O

灵活的机器视觉 I/O

AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA 可为工业和医疗领域的各种传感器及机器视觉系统的连接标准提供低时延连接处理。此外，该 FPGA 系列还支持与一系列广泛的通信协议的兼容，可用于紧凑和低功耗设备。

了解更多 >

工业和医疗保健的多功能数据采集

随着市场对高级数据采集的需求不断增长，AMD Spartan™ UltraScale+™ FPGA 将提供灵活的 I/O、片上存储器以及高效的边缘处理。它具有低功耗、可扩展的网络和高级安全特性，是传感器聚合和护理点医疗系统等应用的理想选择。

了解更多 >

工业和医疗保健的多功能数据采集
数据中心的低成本 I/O 扩展与基板管理控制器 (BMC)

数据中心的低成本 I/O 扩展与基板管理控制器 (BMC)

在服务器制造商的主板设计变得日益复杂之际，Spartan™ UltraScale+™ FPGA 可提供电源管理，灵活的 I/O 和参考设计，例如通用电路板管理控制器，可充分满足数据中心服务器 I/O 市场的需求。Spartan UltraScale+ FPGA 定位为一系列可与各种服务器主机处理器主板和主板管理控制卡一起扩展的器件。

提升视频采集卡的广播效率

Spartan™ UltraScale+™ FPGA 可利用功能强大的高级广播技术，提供变革性功能。有了 PCIe® Gen4 和硬内存控制器 LPDDR4x/5，这些卡可成功摄取并传输高质量的基带视频。实时传输加高效处理，不仅可简化视频采集过程，而且还可优化广播工作流程。

提升视频采集卡的广播效率
产品表

产品表

SU10P SU25P SU35P SU50P SU55P SU65P SU100P SU150P SU200P
系统逻辑单元 (K) 11 22 36 52 52 65 100 137 218
DSP slice 24 36 48 96 96 144 144 384 384
总 RAM (Mb)1 1.77 1.84 1.93 2.91 2.91 4.31 5.89 11.65 26.79
收发器（16.375Gb/s 或 12.5Gb/s） 0 0 0 0 0 4 4 8 8
PCI Express® 0 0 0 0 0 1x Gen4x4 1x Gen4x4 1x Gen4x8 or 2x Gen4x4 1x Gen4x8 or 2x Gen4x4
最大 I/O 引脚数 304 304 304 388 352 478 478 572 572
下载产品选择指南

* RAM 总数 = 最大分布式 RAM + 总 Block RAM

技术文档

技术文档

Spartan™ UltraScale+™ FPGA 产品概述

Spartan UltraScale+ FPGA 解决方案海量数据采集简介

Spartan UltraScale+ FPGA 解决方案机器视觉简介
Default Default 标题 文件类型 日期
开始设计

启动开发

早期访问计划

Spartan™ UltraScale+™ FPGA 芯片样片将于 2025 年上半年提供。如果您有兴趣在 Vivado™ 设计套件和样品芯片中抢先体验 Spartan UltraScale+ 系列，请联系您的 AMD 销售代表。

视频教程

视频教程可指导用户完成编译、修改、构建和调试 AMD FGPA 的步骤。

培训课程

AMD 实操 FPGA 及设计培训所提供的知识可帮助您立即启动设计。如需了解整个课程目录，查看此处。

热门资源

从设计咨询中了解最常见问题的答案。