인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC

20nm의 고성능 FPGA 및 SoC1

인텔® Arria® 10 FPGA는 공개적으로 사용 가능한 OpenCore 디자인을 사용하여 코어 성능보다 빠른 속도 등급을 제공하고 경쟁 제품에 비해 최대 20% MAX 이점을 제공합니다.1 인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC는 이전 세대 FPGA 및 SoC보다 전력 수준이 최대 40% 더 낮으며 초당 최대 1.5테라 부동 소수점 작동(TFLOPS) 속도를 제공하는 업계 최고의 유일한 부동 소수점 디지털 신호 처리(DSP) 블록을 갖추고 있습니다.1

20nm ARM* 기반 인텔® Arria® 10 SoC는 중급 애플리케이션을 위한 최적의 성능, 전력 효율성, 소형 폼 팩터 및 저렴한 비용 이점을 제공합니다. TSMC의 20nm 프로세서 기술에 기반한 인텔 Arria 10 SoC는 듀얼 코어 ARM Cortex*-A9 MPCore* 하드 프로세서 시스템(HPS) 을 강화된 부동 소수점 디지털 신호 처리(DSP) 블록을 포함한 업계 최고의 프로그래밍 가능 로직 기술과 결합하고 있습니다. 인텔 Arria 10 SoC는 프로세서에 내장형 주변기기, 강화 부동 소수점 가변 정밀 DSP 블록, 임베디드 고속 트랜시버, 하드 메모리 컨트롤러 및 프로토콜 지적 재산(IP) 컨트롤러의 풍부한 기능 세트를 제공하며 이러한 모든 기능은 하나의 고통합 패키지로 제공됩니다.

참고: 인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC 디자인 소프트웨어, 디자인 스토어, 다운로드, 커뮤니티 및 지원

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인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC

최상위 성능 20nm FPGA 및 SoC FPGA1

인텔® Arria® 10 FPGA는 공개적으로 사용 가능한 OpenCore 디자인을 사용하여 코어 성능보다 빠른 속도 등급을 제공하고 경쟁 제품에 비해 최대 20% Fmax 이점을 제공합니다.1 또한 인텔® Arria® 10 제품군은 업계 유일의 20nm ARM*-기반 SoC FPGA인 프로그래밍 가능 로직을 제공하여 최대 1.5GHz에 이르는 클럭 속도를 제공합니다. 인텔® Arria® 10 제품군은 FPGA에 최초의 강화된 부동 소수점 작동 성능을 제공하여 새로운 수준의 DSP 성능을 구현합니다.

인텔® Arria® 10 SoC FPGA: 아키텍처가 중요할 때

인텔® Arria® 10 SoC FPGA는 프로세서, 주변기기 및 메모리 인터페이스로 구성되어 있는 ARM* 기반 하드 프로세서 시스템(HPS)과 고대역폭 상호 연결 백본을 사용하는 FPGA 패브릭을 통합하고 있습니다. 이 제품은 하드 지적 재산권(IP)의 성능 및 전력 절감 효과와 프로그래밍 가능 로직의 유연성을 결합합니다. TSMC의 20nm 프로세스 기술에 기반한 인텔® Arria® 10 SoC는 듀얼 코어 ARM* Cortex*-A9 MPCore* HPS를 강화 부동 소수점 디지털 신호 처리(DSP) 블록을 포함한 업계 최고의 프로그래밍 가능 로직 기술과 결합합니다.

하드 프로세서 시스템(HPS)

인텔® Arria® 10 SoC는 이전 세대 SoC와 호환되는 보다 빠르고 보다 안전한 소프트웨어인 2세대 듀얼 코어 ARM* Cortex*-A9 MPCore* 프로세서 기반 하드 프로세서 시스템(HPS)을 갖추고 있습니다. 인텔® Arria® 10 SoC를 통해 GHz 등급의 프로세서, FPGA 로직 및 디지털 신호 처리(DSP) 기능을 칩의 단일 사용자 시스템에 통합하여 성능을 증대하는 동시에 보드 크기를 줄일 수 있습니다. 인텔® Arria® 10 SoC를 통해 FPGA 로직 밀도를 다양하게 선택할 수 있습니다. 이러한 개선 사항은 차세대 통신, 방송, 컴퓨터 및 스토리지 장비의 성능, 전력 및 보안 요구 사항을 다룹니다.

더 빠른 속도

1.5GHz에서 이 프로세서는 30% 전력이 감소한 상태에서 이전 세대에 비해 50% 더 나은 성능을 제공합니다.

더 향상된 보안

인텔® Arria® 10 SoC는 RoT 지원, 고급 암호화 표준(AES) 및 새로운 위변조 방지 기능을 위한 계층화된 퍼블릭 키 인프라와 함께 타원 곡선 디지털 서명 인증(EC DSA)에 기반한 인증으로 안전한 부팅 기능을 지원합니다.

개선된 아키텍처

현재 인텔® Arria® 10 HPS에는 3개의 이더넷 MAC 코어, 256KB 스크래치 RAM이 있으며 8비트 및 16비트 NAND 플래시 장치, eMMC SD/SDIO/MMC 카드 및 72비트 DDR3/4 메모리를 지원합니다.

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인텔® Arria® 10 SoC 제품군 HPS 특징

HPS는 인텔® Arria® 10 SoC 시리즈의 모든 장치에 공통적입니다.

프로세서

ARM* CoreSight* 디버그 및 추적 기술이 적용되어 있는 듀얼 코어 ARM* Cortex-A9* MPCore* 프로세서.

보조 프로세서

벡터 부동 소수점 장치(VFPU) 단일 및 이중 정밀성, 각 프로세서 스누프 제어 장치(SCU)용 ARM* NEON* 미디어 처리 엔진, 가속도 일관성 포트(ACP).

레벨 1 캐시

32KB L1 명령 캐시, 32KB L1 데이터 캐시.

레벨 2 캐시

512KB 공유 L2 캐시.

스크래치 패드 RAM

256KB.

HPS DDR 메모리

DDR4 및 DDR3(오류 수정 코드(ECC)가 있는 상태에서 최대 64비트).

직접 메모리 액세스(DMA) 컨트롤러

8채널 직접 메모리 액세스(DMA).

이더넷 미디어 액세스 컨트롤러(EMAC)

DMA가 통합되어 있는 10/100/1000 EMAC 3개.

USB OTG(On-The-Go) 컨트롤러

DMA가 통합되어 있는 USB OTG 2개.

UART 컨트롤러

호환되는 UART 16550 2개.

직렬 주변 인터페이스(SPI) 컨트롤러

SPI 4개.

I2C 컨트롤러

I2C 5개.

QSPI 플래시 컨트롤러

SIO, DIO, QIO SPI 플래시 1개 지원.

SD/SDIO/MMC 컨트롤러

DMA 및 CE-ATA를 지원하는 eMMC 4.5 1개.

NAND 플래시 컨트롤러

8비트 및 16비트를 지원하는 ONFI 1.0 이후 버전 1개.

범용 I/O(GPIO)

최대 62 소프트웨어 프로그래밍 가능 GPIO.

타이머

범용 타이머 7개, 워치독 타이머 4개.

보안

보안 부팅, 고급 암호화 표준(AES) 및 타원형 곡선 디지털 서명 알고리즘(ECDSA)에 기반한 인증.

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트랜시버

신뢰할 수 있는 통신을 위한 고대역폭, 낮은 대기 시간 트랜시버

인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC 직렬 트랜시버는 고속 통신 시스템을 구축하는 데 도움이 되는 높은 대역폭, 낮은 대기 시간 및 가장 낮은 전력을 제공합니다.2 보드에 걸쳐 데이터를 수집하든, 백본에 걸쳐 데이터를 서버 블레이드로 분배하든, 데이터를 데이터 센터의 다음 섀시로 이동하든 정교한 광학 전송 네트워크를 통해 전 세계에 걸쳐 데이터를 전송하든지 관계 없이 인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC 트랜시버는 광범위한 프로토콜 세트를 지원하고 저렴한 비용으로 신뢰할 수 있는 대역폭을 전달하기 위해 다양한 기능을 제공합니다.

인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC 트랜시버 애플리케이션

인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC 트랜시버는 다음에 적합합니다.

  • 원격 무선 헤드.
  • Nx100G 데이터 전송.
  • 서버 가속화.
  • 4K 비디오 처리.
  • 군용 레이더.
  • 및 더 많은 추가 고대역폭 애플리케이션.
  • 20nm 프로세스 기술에 기반하여 구축된 인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC는 3.3Tbps 이상의 총 직렬 대역폭을 제공합니다. 인텔® Arria® 10 GX 장치는 짧은 도달 거리 애플리케이션을 위해 17.4Gbps에서 그리고 백플레인 지원을 위해 최대 12.5Gbps에서 최대 96개 채널을 제공합니다. 또한 인텔® Arria® 10 GT FPGA는 최대 25.78Gbs에서 데이터 전송 속도를 제공하여 중간급 장치에 첨단 대역폭 성능을 제공합니다.

인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC 트랜시버 특징

인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC 트랜시버는 폭넓은 범위의 링크를 처리할 수 있는 다양한 기능을 갖추고 있으며, 완전한 기능을 갖춘 물리 매체 부착(PMA) 및 하드 물리 코딩 하위계층(PCS) 레이어를 포함한 오류가 없는 링크 작동 성능을 제공합니다. 또한 전용 PCI Express*(PCIe*) 하드 지적 재산권(IP) 블록은 PCIe* Gen1, Gen2 및 Gen3x8을 지원하는 완전한 강화 프로토콜 스택을 제공합니다. 다음 그림에는 고속 직렬 링크를 구현하는 데 사용할 수 있는 풍부한 기능 세트가 제시되어 있으며 이에 대한 이점이 설명되어 있습니다.

기능

칩-칩 데이터 전송 속도

125Mbps~17.4Gbps(인텔® Arria® 10 GX 장치).

125Mbps~25.78Gbps(인텔® Arria® 10 GT 장치).

백플레인 지원

최대 12.5Gbps의 데이터 전송 속도에서 백플레인 구동.

광학 모듈 지원

SFP+/SFP, XFP, CXP, QSFP/QSFP28, CFP/CFP2/CFP4.

케이블 구동 지원

SFP+ 직접 부착, 케이블 측 PCIe*, eSATA.

프리엠퍼시스 전송

시스템 채널 손실을 보상하는 5탭 프리엠퍼시스 전송 및 디엠퍼시스.

듀얼 모드 연속 시간 선형 이퀄라이저(CTLE)

시스템 채널 손실을 보상하는 고이득 및 높은 데이터 전송 속도 모드 수신기 선형 균등화.

정밀 피드백 이퀄라이저(DFE)

혼선 및 잡음이 많은 환경에서 백플레인 채널 손실을 균등화하는 11개의 고정 탭 DFE.

가변 이득 증폭기(VGA)

입력 동적 범위를 극대화하는 광대역 증폭기.

Altera 디지털 적응 매개변수 튜닝(ADAPT)

CTLE, DFE 및 VGA 블록을 포함한 모든 링크 균등화 매개변수를 자동으로 조절하는 모든 디지털 적응 엔진 - 사용자 로직에서 간섭 없이 최적의 링크 마진 제공.

정밀 신호 무결성 보정 엔진(PreSICE)

최적의 신호 무결성 성능을 위해 전원 공급 시 모든 트랜시버 보상 매개변수를 신속하게 보상하는 강화된 보상 컨트롤러.

ATX 전송 위상 잠금 루프(PLL)

폭넓은 범위의 표준 및 독점 프로토콜을 포괄하는 연속 튜닝 범위로 PLL을 전송하는 초저 지터 LC(인덕터-커패시터).

클럭 체배기 PLL(CMU PLL)

다중 속도 애플리케이션을 위한 링 발진기 기반 전송 클럭 소스.

분할 PLL(fPLL)

온보드 크리스털 발진기를 대체하고 시스템 비용을 절감하는 온칩 분할 주파수 합성기.

디지털 지원 하이브리드 클럭 데이터 복원(CDR)

독립 채널 PLL로 빠른 잠금 시간을 제공하는 우수한 지터 허용 오차.

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DSP 블록 모드

사용 가능한 DSP 블록 모드 세 가지는 다음과 같습니다.

  • 부동 소수점 모드.
  • 표준 정밀 모드.
  • 고정밀 모드.

인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC의 강화 부동 소수점 처리

인텔® Arria® 10 장치에서, 인텔은 강화 부동 소수점 연산자를 포함하여 가변 정밀 DSP 블록을 강화했습니다. 인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC 가변 정밀 DSP 블록은 최대 1.5 TeraFLOP의 획기적인 부동 소수점 성능을 제공하는 새로운 부동 소수점 모드를 도입하고 있습니다.

인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC의 IEEE 754 단일 정밀 강화 부동 소수점 DSP(디지털 신호 처리) 블록을 구현하는 과정에서 적용되는 아키텍처 혁신 기술은 최대 1.5TFLOP(초당 테라 부동 소수점 작동)의 처리 속도와 최대 40 GFLOP/와트의 전력 효율을 지원합니다.

인텔® Arria® 10DSP 블록에 사용 가능한 세 가지 모드 즉 표준 정밀 고정점, 고정밀 고정점 및 단일 정밀 부동 소수점 모드를 통해 설계자는 정밀 IEEE 754 준수 부동 소수점 작동을 두 배로 늘리기 위해 고정점이 필요한 다양한 알고리즘을 구현할 수 있습니다. 강화 부동 소수점 처리 기능은 설계자에게 고정점과 유사한 성능 및 전력 효율성으로 부동 소수점에서 알고리즘을 구현할 수 있도록 지원합니다. 이는 전력, 면적 또는 밀도 경감 없이 그리고 고정점 특징 또는 기능에 대한 손실 없이 달성할 수 있습니다.

인텔® Arria® 10 FPGA 및 SoC는 고성능 컴퓨팅, 머신 학습, 고정밀 레이더 및 데이터 센터 가속화 애플리케이션과 같은 산업용, 무선 시스템, 컴퓨팅 집약적 애플리케이션을 위한 강력한 솔루션입니다.

부동 소수점 모드

부동 소수점 모드에서 단일 DSP 블록은 IEEE 754 단일 정밀 부동 소수점 체배기와 IEEE 754 단일 정밀 부가 장치를 제공하여 시장에 출시된 모든 FPGA에 가장 높은 부동 소수점 성능을 제공합니다. 이러한 부동 소수점 연산자는 부동 소수점 설계를 기존 고정점 설계와 유사하도록 허용하여 FPGA 설계자에게 추가적인 비용 부담 없이 부동 소수점 이점을 누릴 수 있도록 합니다. 또한 설계자는 부동 소수점에 남겨 두어 고정점 알고리즘 변환 개월 수를 없애고 정확도를 검증할 수 있습니다.

부동 소수점 모드는 다음을 제공합니다.

  • 각 DSP 블록에 IEEE 754 단일 정밀 체배기 및 IEEE 754 단일 정밀 가산기 제공.
  • AxB, A+C, A-C, AxB+C, AxB-C, Acc=AxB+Acc와 같은 부동 소수점 연산 지원.
  • 컨볼루션, 내적 연산 및 기타 선형 대수 함수를 지원하는 벡터 연산자.
  • 고속 푸리에 변환(FFT)을 사용하여 수행하는 복잡한 곱셈 연산 작업.

부동 소수점 기능 외에, 새로운 가변 정밀 블록은 다음을 포함합니다.

  • 더 빠른 fMAX 및 더 낮은 소비전력을 위해 내부 파이프라인 등록.
  • 108개의 입력, 74개의 출력.
  • 18x19 곱셈 모드, 사전 가산기가 18비트 입력 2개를 사용하도록 허용.
  • 복잡한 직렬 필터링을 위한 옵션 이차 누산기(피드백 레지스터).
  • 듀얼 18x19 독립 체배기.
  • 사전 가산기 기능을 포함하거나 제외된 상태로 제공되는 내장형 18비트 또는 28비트 상관계수 레지스터 뱅크.

캐스케이드 버스

모든 DSP 블록 모드는 64비트 캐스케이드 버스와 함께 제공되는 64비트 누산기 및 각 가변 정밀 DSP 블록을 갖추고 있습니다. 캐스케이스 버스는 전담 버스를 사용하는 캐스케이딩 다중 블록을 통해 더 높은 정밀 신호 처리 성능을 구현할 수 있습니다.

가변 정밀도 DSP 아키텍처는 백워드 호환성을 유지합니다. 고화질 비디오 처리, 디지털 업 또는 다운 변환 및 다중 속도 필터링과 같은 기존 18비트 DSP 애플리케이션을 효율적으로 지원할 수 있습니다.

디자이너의 생산성을 가속화하는 완전한 도구 제품군에는 모델 기반, C-기반 및 HDL/IP 기반 설계 엔트리가 포함됩니다.

더 많은 부동 소수점 성능이 필요합니까? 인텔® Arria® 10 설계 장치는 Stratix 10 장치에 대한 원활한 설계 및 장치 통합 경로를 제공하고 최대 10 TFLOPS 성능을 제공합니다. 자세한 내용은 현지 판매 대리점에 문의하십시오.

추가 리소스

개발 보드, 지적 재산, 및 기타 내용 등과 같이 인텔® FPGA 장치에 관련된 내용을 더 확인하십시오.

Support Resources

Resource center for training, documentation, downloads, tools and support options.

Development Boards

Intel® FPGA and its partners offer a large selection of development boards and hardware tools to accelerate the FPGA design process.

Intellectual Property

The Intel® FPGA IP portfolio covers a wide variety of applications with a combination of soft and hardened IP cores along with reference designs.

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제품 비교
시스템 비교

제품 및 성능 정보

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특정 시스템의 특정 테스트에서 구성 요소의 성능을 측정한 테스트입니다. 하드웨어, 소프트웨어 또는 구성의 차이가 실제 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 구매를 고려하고 있는 경우 다른 정보 소스도 참조하여 성능을 평가하십시오. 성능 및 벤치마크 결과에 대한 더 자세한 내용은 www.intel.com/benchmarks를 참조하세요.

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인텔® 기술의 기능 및 이점은 시스템 구성에 따라 달라지며 지원되는 하드웨어, 소프트웨어 또는 서비스 활성화가 필요할 수 있습니다. 성능은 시스템 구성에 따라 달라집니다. 어떠한 컴퓨터 시스템도 절대적으로 안전하지는 않습니다. 시스템 제조업체 또는 소매업체에 문의하거나 http://www.intel.co.kr에서 자세한 내용을 확인하십시오.