概述

自从Altera被Intel收购后，似乎放弃了整个中国市场，Altera市场占有率被其他FPGA厂家所侵蚀，国内目前还有一些公司用Altera的FPGA（CPLD居多），所以今天我们再去了解一下Intel FPGA系列产品。

PS：目前国内Xilinx ZYNQ系列使用比例非常高，其实Altera当年对标ZYNQ产品Clcyone V及Arria V系列SoC FPGA设计的架构要比ZYNQ更加合理，但是时事造英雄，当年Altera忙着“被”收购，导致SoC FPGA系列FPGA推广被自己“扼杀”，所以国内应用Altera SoC FPGA的很少，相应 的文档很少。当年我使用的第一款SOC FPGA就是Cyclone V（DE1-Soc），所有的问题都需要自己解决，当时的技术支持也只有TB上 的商家，很多问题都不能解决，跑个系统都花费了一个月时间，后面就转投Xilinx的怀抱了，诶！真香！

目前，Intel FPGA主要有5个系列，分别为：Agilex、Stratix、Arria、MAX、Cyclone系列，每个系列又根据不同应用场合有不同的小系列（我们称为二级系列），因为一些二级系列芯片早已停产，我们介绍时会从二级系列最新开始介绍，向前介绍，介绍到常用系列结束为止。

从上面可以简单分两个系列Agilex系列是收购Altera后推出的系列FPGA，其他系列基本都是Altera没被收购时的系列FPGA。这样区分其实没太大意义，只是想说的是。。。从Agilex系列之后Altera基本从国内消失了。

Agilex系列FPGA

英特尔 Agilex FPGA 家族从战略地位可以看做是Xilinx Ultrascale+系列对标产品。

英特尔 Agilex FPGA 家族融合了英特尔 10 纳米 SuperFin 制程技术、与英特尔专有嵌入式多管芯互联桥接（EMIB）集成的 3D 异构系统级封装（SiP），以及基于芯片的创新架构，可为各种应用提供定制的连接和加速功能。

这种全新架构支持 FPGA 结构与专用逻辑块结合，比如收发器、处理器接口、优化的I/O、自定义计算、英特尔 eASIC 器件和许多其他功能，从而创建面向每种应用实现独特优化的解决方案。英特尔 Agilex SoC FPGA 还集成了四核 Arm* Cortex-A53 处理器，可提供高系统集成水平。

英特尔 Agilex FPGA分为下面主要的三个系列，主要如下：

Agilex F系列FPGA

英特尔 Agilex F 系列 FPGA 和 SoC FPGA 集成了带宽高达 58 Gbps 的收发器、增强的 DSP 功能、高系统集成度和第二代英特尔 Hyperflex 架构，适用于数据中心、网络和边缘的各种应用。英特尔 Agilex F 系列 FPGA 和 SoC 家族还提供集成四核 Arm* Cortex-A53 处理器的选项，以提供高系统集成度。

产品简表如下：

Agilex I系列FPGA

英特尔 Agilex I 系列 SoC FPGA 针对高性能处理器接口和带宽密集型应用进行了优化。通过 Compute Express Link 提供面向英特尔 至强 处理器的一致性连接、增强型 PCIe* Gen 5 支持和带宽高达 112 Gbps 的收发器，使得英特尔 Agilex I 系列 SoC FPGA 成为需要大量接口带宽和高性能的应用的理想选择。

产品简表如下：

Agilex M系列FPGA

英特尔 Agilex M 系列 SoC FPGA 针对计算密集型和内存密集型应用进行了优化。英特尔 Agilex M 系列 SoC FPGA 提供面向英特尔 至强 处理器的一致性连接、HBM 集成、增强型 DDR5 控制器和英特尔 傲腾 DC 持久内存支持，针对需要大量内存和高带宽的数据密集型应用进行了优化。该产品家族即将上市（目前官网还没上市）。

Agilex系列FPGA命名规则

Stratix系列FPGA

这一系列部分人还是很熟悉的，从战略上讲对标Xilinx V系列FPGA。

目前在售产品

Stratix 10 FPGA 和 SoC

Stratix 10 FPGA又分为以下几个系列：

选型参考

Stratix 10 FPGA 和 SoC 硬核处理器系统(HPS)

Intel Stratix 10 SoC硬核处理器系统(HPS)是Intel业界领先的第三代HPS。通过采用Intel的14-nm三栅极 技术性能， Intel Stratix 10 SoC器件采用集成四核64-bit ARM Cortex-A53，实现了高于上一代SoC两倍的性能。HPS通过增添一个系统存储器管理单元也实现了全系统硬件虚拟化功能。这些在体系结构上的改进确保了 Intel Stratix 10 SoC将满足当前和未来嵌入式市场的要求，包括：无线和有线通信，数据中心加速以及众多军事应用。

Stratix 10 FPGA命名规则

Stratix 10 (GX, SX, TX) Devices

Stratix 10 (MX) Devices

Stratix 10 (DX) Devices

Stratix V系列FPGA

英特尔的 28 纳米 Stratix V FPGA 在高端应用中实现了高带宽、高系统集成度，不但非常灵活，而且降低了成本和总功耗。

分为三个系列，具体如下：

与Stratix 10对比如下

Stratix V系列FPGA选型参考

Stratix V GT Device

Stratix V GX Device

Stratix V GS Device

Stratix V E Device

Stratix V系列FPGA命名规则

Stratix IV系列虽然现在应用也很多，这里就不过多介绍了，有兴趣的请移步：https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/fpga/stratix/iv.html?wapkw=stratix%20iv

Arria系列FPGA

Arria系列从战略角度讲对标的是Xilinx K系列FPGA。

英特尔 Arria 设备家族可提供中端市场中的最佳性能和能效。英特尔 Arria 设备家族拥有丰富的内存、逻辑和数字信号处理 (DSP) 模块特性集，以及高达 25.78 Gbps 收发器的卓越信号完整性，支持您集成更多功能并最大限度地提高系统带宽。此外，Arria V 和英特尔 Arria 设备家族的 SoC 产品可提供基于 ARM 的硬核处理器系统 (HPS)，从而进一步提高集成度和节省更多成本。

各代Arria FPGA

Arria 10 FPGA 和 SoC

借助公开可用的 OpenCores 设计，英特尔 Arria 10 FPGA 的内核性能不仅显著高于竞争产品，并且还提供了高达 20% 的 Fmax 优势。此外，英特尔 Arria 10 家族提供可编程逻辑行业唯一基于 20 纳米 ARM* 的 SoC，可提供高达 1.5 GHz 的时钟频率。英特尔 Arria 10 家族还首次在 FPGA 中提供了对浮点运算的强化支持，从而将 DSP 性能提升到新的水平。

架构如下：

主要分为以下三个系列：

Arria 10 FPGA 和 SoC选型参考

Arria 10 GX器件

Arria 10 GT

Arria 10 SX

Arria 10 FPGA 和 SoC命名规则

Arria 10 GX器件

Arria 10 GT

Arria 10 SX

自适应逻辑模块-ALM

如图 1 所示，增强的 ALM 具有 8 个输入，包括一个可拆分查找表 (LUT)、两个专用嵌入式加法器和 4 个专用寄存器。

实施基于 7 - 输入 LUT 的选定函数、所有 6 - 输入逻辑函数和两个独立函数（由更小的 LUT 组成，如两个独立的 4 输入 LUT），以优化内核利用率。为每个 8 - 输入可拆分 LUT 提供 4 个寄存器。这支持 器件最大限度提升核心性能和核心逻辑利用率，并为寄存器密集型和高度管道化设计提供更轻松的时序收敛。

ALM 特性与优势

Arria V FPGA 和 SoC

架构