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Altera独立后首秀:提供全栈FPAG解决方案,瞄准AI与机器人新机遇

2025-09-30 来源:EEWorld

随着大模型的问世,FPGA更加重要了。当ASIC的成本逐步增加,FPGA再次进入人们的视野。近期,银湖资本(Silver Lake)完成51%股权的收购,Altera也步入了一个全新的发展阶段。


随着Altera再次成为全球规模最大且独立专注于FPGA的解决方案提供商,人们不仅关注Altera的下一步战略规划,同时也关注独立后的Altera在产品和解决方案上的更新。日前,Altera在创新者大会上宣布了最新的动向。


Altera的目标,是供全栈FPGA解决方案


“Altera一直有一个坚定的信念,就是专注于提供全栈FPGA解决方案,我们希望全面覆盖高端、中端、低端,并提供整体的软件栈。我们会将FPGA技术持续应用到云端和边缘计算的应用中,差别在于会更加专注于将Altera解决方案以更快的速度推向市场。”Altera业务管理负责人Venkat Yadavalli这样向EEWorld说道。


在产品组合方面,Altera的FPGA系列已进入生产和发货阶段,可满足不同性能需求的应用,其中Agilex 5和Agilex 3系列均为边缘计算的AI应用专门设计:


  • Agilex 7系列:面向高性能需求,包括F、I、M系列,现已全面量产;

  • Agilex 5系列:适用于需要在功耗与性能之间优化平衡的中端应用,目前Agilex 5 E已全面量产,2026年开始推出Agilex 5D系列相关产品;

  • Agilex 3系列:针对小型平台,对功耗和成本优化要求更高的场景,现已全面量产。


Venkat Yadavalli强调,Altera的全栈式产品系列组合不仅包括硬件设备,也正在持续投资先进的软件,这些软件可以助力客户按照需要顺畅地进行硬件设备的使用、扩展和调整。此外,Altera还想创建一个IP开发套件,以完整生态体系赋能客户,使他们能够真正运用好全面的FPGA产品组合。


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Altera特别关注当今AI的快速发展,Venkat Yadavalli认为,当下AI工作负载具有很多不确定性因素,相关标准越来越严苛,提升了对FPGA的采用程度,加之ASIC的开发成本在不断增加,对很多公司来说也增加了不确定因素,为了尽快将产品推向市场,Altera的FPGA更加具有吸引力。其产品能够满足AI模型所需要的灵活性,也能以更低能耗完成AI任务,从而帮助客户降低运营成本、减少热量并减轻对环境的影响,同时FPGA均集成在Arm处理器上。


Altera也很关注物理AI以及具身智能的发展,Venkat Yadavalli强调,机器人对实时性和安全性有着极高要求,同时还需对工作负载进行高效整合,这也给机器人操作系统(ROS)带来了新的挑战。FPGA能够满足ROS在实时性、安全性上的功能需求,还可适配机器人灵活的IO系,兼容不同IO标准与IO总线,为机器人底层架构提供有力支撑。


具体到不同类型机器人,比如固定式机器人,其在不同方向移动时需要不同类型的确定性延迟,且可能需在多操作协议下运行,FPGA能有效满足这些场景需求;对于自由移动机器人,其需集成摄像头、仓库内各类传感器等设备,并对传感器反馈的不同信息进行实时处理,FPGA同样能胜任这一任务,成为此类场景的最佳选择;FPGA还可融入预测性学习等AI功能,进一步适配不同类型机器人的多样化需求。当下机器人才刚刚兴起,Altera将不断开发更多功能,并在机器人内部控制领域继续提供相关解决方案。


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Agilex 5D系列,进一步升级


AI对于FPGA的性能正在提出更高性能要求。为了面向对性能、容量和内存带宽要求更高的应用场景,诸如边缘AI推理、4K/8K视频处理、5G/6G无线网络应用,Altera准备针对Agilex 5D系列FPGA进行升级。


全新Agilex 5D系列FPGA的升级主要包括三方面:逻辑单元密度、内存带宽和DSP 模块。最高密度可达160万逻辑单元,DSP功能块和逻辑密度显著提;内存带宽相比上一代增加2倍,DDR5速度最高可达5600MT/s,LPDDR5最高可达5500MT/s,整体性能提升约25%;显著优化数据吞吐量和系统性能,适用于空间受限的终端设备及高性能边缘计算场景。


通过查阅官网,Agilex 5D系列过去最高密度为64万逻辑单元,内存支持3200 Mbps DDR4、4000 Mbps DDR5、4267 Mbps LPDDR4、4267 Mbps LPDDR5,整体提升幅度很大。很明显,这些应用对于算力和内存要求很高,Altera的升级针对性很强。

在安全性方面,Agilex 5D 系列新增PQC(后量子密码学)支持,进一步增强安全启动功能。客户从即日起即可通过Quartus Prime软件使用Agilex 5D系列进行设计开发。


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更简便快捷的开发,Altera软件上的更新


众所周知,FPGA一直以来被人所诟病的就是开发难度和周期。为了让客户加速上市,Altera做出过很多努力,如今继续在软件上进行投入。


首先,Altera推出了Quartus Prime软件25.3版本,该版本通过提前提供最新的设计工具,缩短了FPGA设计时间并加速了产品上市,加快编译速度,缩短设计迭代周期,通过压缩更少ALM,实现更高性能,显著增强开发人员体验。现在客户就已经可以在官网进行下载新版本的软件。


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其次,在最新版本的Quartus 25.3中,Altera引入了第四代系统设计工具 Visual Designer Studio,可自动执行设计流程中IP模块连接,加速IP集成,将设计实施速度提升至原来的60倍。


Visual Designer Studio会根据用户设计需求自动推荐IP路由,并确保功能正常运行。工程师只需通过拖放式图形界面,将IP功能块与RTL代码直观地布局到设计中,快速追踪数据路径。与仅使用RTL设计相比,这套软件可将系统创建时间从5天缩短至2小时。支持的IP 类型包括软IP、硬IP、自定义IP,以及与处理器相关的嵌入式IP。


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值得一提的是,最新的FPGA AI套件对AI开发人员特别友好,Altera引入了多项新模式可以更直观使用工具,从而实现更低延迟、更高每瓦性能效率,并进一步提升设计能力。本版本新增了不含DDR的模式,支持Windows操作系统,简化了整个基于FPGA的AI开发流程。此外,FPGA AI套件可以通过OpenVINO工具套件连接,支持PyTorch框架,可以在FPGA中使用TensorFlow框架。


相比ASIC、GPU,FPGA的竞争优势


AI时代,ASIC和GPU似乎是最受益的两种器件。ASIC方面,Venkat Yadavalli表示,很多新技术不断迭代,使得ASIC成本大幅上升。“我们看到在很多场景中,原来的ASIC已经逐渐到了使命寿命的末期,对于他们来说,要继续使用这些ASIC就需要进行全新的设计,我们已经在市场上看到了很多这样的案例。”这种情况下,客户就希望使用FPGA,因为FPGA可以以更具性价比的方式帮助他们把产品更快推向市场。同时,ASIC成本的不断提升,使得投资回报率也受到了很大挑战,FPGA可以助力客户更好地进行应用以及再开发。


GPU方面,Venkat Yadavalli认为,FPGA是一个很好的补充,二者相辅相成,因为FPGA在平台管理的应用程序当中,可以更好地帮助GPU平台。例如,FPGA可以助力GPU平台引入相关的NIC和SamrtNIC功能。


FPGA的核心优势在于高可编程性、高可靠性,以及对功能的精准控制,这些优势也让其在终端市场和各类应用中成为关键技术。无论是医学领域,还是人机与AI交互场景,都在不断拓展其应用边界。同时,AI推动并行处理、安全性及自主实时决策的重要性日益提升,而FPGA能提供高度灵活的可编程创新能力,成为各行业的理想解决方案。


“敏捷性是Altera的DNA。”Venkat Yadavalli总结道,通过拆分,专注FPGA领域,Altera相比过去更能更敏锐地响应市场变化、适应新技术发展。当前,公司正在加快创新与产品迭代,通过Agilex系列产品、Quartus Prime软件、IP资源及开发套件,联合生态合作伙伴打造易用的整体方案。

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