FPGA厂商及其具体产品信息

序号	厂商名		产品系列	主要领域	EDA工具	软件开发平台	更多信息
1	国外	Xilinx(赛灵思,AMD)	Versal产品系列：①AI Core(VC系列)；②AI Edge(VE系列)；③Prime(VM系列)；④Premium(VP系列) SoC产品系列：①Zynq 7000 SoC(Z-7XXX系列)；②Zy nq  UltraScale+ MPSoc(ZUXXX系列)；③Zynq UltraS cale+ RFSoC(ZUXXDR系列) FPGA产品系列：①Spartan;②Artix③Kintex④Virtex⑤UltraScale(Kintex UltraScale:XCKUXXX系列、Virtex UltraScale: XCVUX XX系列)⑥UltraScale+(Artix UltraScale+:AUXXP系列、Kintex UltraScale+:XCKUXP系列、Virtex UltraSc ale+:XVCUXP系列)		Vivado	Vitis	支持高层次HLS
2		Alteral(阿尔特拉,Intel)
3		Lattice(莱迪思)
4		Actel(爱特,Microchip)
5	国内	紫光同创(pangomicro)
6		安路科技(Anlogic)
7		高云(GoWin)
8		复旦微电子
9		成都华微(CSMT,国企)
10		京微齐力
11		西安智多晶
12		上海遨格芯(AGM)

• Xilinx Versal产品系列

• 异构计算：是指用不同制程架构、不同指令集、不同功能的硬件组合起来提高算力水平。通常在为业务提供解决方案时，部署平台有这几种选择：CPU(x86,ARM,RISC-V)，GPU,FPGA,ASIC。
• NOC:Net ON Chip，在FPGA上通过网络路由方式，将数据分包传递，降低布线，降低功耗。
• Xilinx Versel系列产品是业界第一款自适应加速计算平台（ASAP:Adaptive Compute Acceleration Platform）,同时也是一款异构计算平台，它将三种引擎集成于其中：标量引擎（Scalar Engine,ARM核）、自适应引擎（AdaptableEngine,传统FPGA资源+NOC）和智能引擎（IntelligentEngine,包括AI Engine和DSP Engine）。
• Xilinx Versel AI Core和AI Edge系列都包含有AI引擎以及AI-ML引擎，但是AI Core系列的AI引擎数量远远多于AI Edge系列的数量，而且其他相同资源的数量也要多一些，只是AI Edge系列多了两个灵活多变的引擎；Prime系列和Premium系列几乎没有AI引擎，只有Premium系列有两款产品有AI引擎。总的来说Primium的DSP引擎以及系统逻辑单元、LUT数等资源比其他三个系列都多，Prime系列的资源是四个系列中第二多的。

• 这么看来AI Core系列主要是用来实现最大的AI及工作负载加速，应用在数据计算量大的地方，比如：

  1.5G无线电与波束形成。波束形成会导致巨大的信号处理需求，这些需求需要实时处理。自适应引擎处理状态控制和数据格式化，AI引擎和DSP引擎处理定点和浮点信号计算的工作负载，从而实现高性能并行处理。

  2.数据中心计算。随着卷积神经网络的不断发展，计算密度要求不断增长，AI引擎可以有效地满足计算密度，节省成本和能源。

  3.面向智能城市的视频处理。智能城市边缘部署有大量新的视频处理需求，AI引擎可以实现实时车牌监控、面部识别、对象分类、视频编解码及缩放压缩等需求。

  4.医疗图像处理。AI Core可以加速实时图像的处理，创建更高质量的图像和基于机器的图像分析，使医生能更快更准确地进行诊断。

  5.雷达处理。基于矢量的DSP引擎与较小尺寸的AI引擎相结合，可以实现有源电子扫描阵列，以及兆位每秒的天线带宽。

  6.无线测试设备。实时DSP被广泛应用在无线通信测试设备中，AI引擎架构完美适合处理所有类型的协议实现，包括从数字前端到信号的形成。

• 而AI Edge可以用来做要求一定计算量但是又限制功耗同时系统协同灵活的应用，比如：

  1.ADAS（Advanced Driver Assistance System）和自动驾驶。AI Edge引擎将正确处理引擎与整个车辆的工作负载匹配情况。定制的IO将用于雷达、激光雷达、红外成像、GPS和视觉传感器的任意组合。自适应引擎用于传感器融合以及预处理。AI引擎用于预测和进行感知处理。标量引擎用于进行关键决策。

  2.协作机器人。机器人技术要求精确控制、可靠通信、机器视觉、响应性人工智能、网络安全和功能安全性整合在统一的系统当中。AI Edge可以实现机器人感知、对数量可扩展轴的精确确定性控制、安全关键性功能隔离、运动规划加速，以及为基于环境的动态执行增强安全控制的人工智能。还可以通过机器学习加速实时分析以支持预测性维护，以及通过网络连接进行实时的监测。

  3.无人机和多任务有效载荷。AI Edge 器件可支持多个输入，包括通信数据链、导航、用于目标跟踪的雷达和敌我识别 (IFF)，以及用于目视侦察的光电传感器，对输入的数据和传感器输入进行聚合和预处理，可执行波形处理和信号调节，而且最终可为目标跟踪和飞行路径优化以及认知 RF 执行低时延 AI，以识别敌对信号或信道攻击，可提供多任务态势感知无人机所需的智能性和低 SWaP（尺寸、重量和功耗）。

    4.超声成像。可为创建更高质量的图像与分析加速并行波束形成和实时图像处理，并可为使用寿命长的电池供电便携式超声单元提供高功率效率。

• Prime系列主要是用来支持高性能和高灵活性，比如：

   1.存储加速。在存储控制器和端点中添加加速器，以加快主处理器的压缩以及其它常见任务。

   2.数据中心网络加速。

   3.5G。

   4.无源光网络。

     5.通信设备测试。支持 58G 收发器和多速率以太网 MAC，可为有线通信测试人员提供高性能的数据处理和分析。可编程 NoC 和集成型内存控制器可为复杂的测试算法实现快速高效的数据移动。

• Premium系列可用于：

     1.相控雷达阵列。

     2.地铁核心交通网络。

     3.数据中心的可扩展加速。

     4.数据中心互连。

     5.测试和测量。

• Xilinx SoC产品系列
• Xilinx FPGA产品系列

Xilinx FPGA下面的软件太多了，安装Vivado后，会有：

• Vivado：就是用来将RTL代码综合成电路网表然后布局布线的工具，还集成了一些其他的功能，如波形仿真、时序分析、功耗面积分析等。
• Vitis：在Vivado2019.1版本之前，是叫Vivado SDK（Software Development Kit ），可在任何 AMD 微处理器上创建嵌入式应用： Zynq™ UltraScale+ MPSoC、Zynq 7000 SoC、和 MicroBlaze™ 软核微处理器。及自 2019.2 起，SDKSDSoC™ 和 SDAccel™ 开发环境被整合为一个多用途的 Vitis™ 统一软件平台，用于应用加速和嵌入式软件开发，SDK 不会有 2019.2 或更高版本。也就是说，如果设计上有MUC参与的PS侧控制和驱动，就要用Vitis进行驱动编写，软件代码设计；如果只是PL FPGA侧的逻辑RTL设计，那么就不需要用Vitis。
• Vitis HLS：High Level Synthesis,高层次综合，是Vivado HLS的替代品，可以在Vitis HLS IDLE中写HLS Code, 然后在Vitis IDLE中与其他主体代码进行联合仿真调试。即使用C、C++、System C来对Xilinx FPGA进行编程，从而提高抽象的层级，大大减少使用传统RTL进行FPGA开发需要的时间。

• Vitis AI没有单独的IDLE，需要在Linux环境下用纯命令行的形式运行，它可以载入Xilnx model zoo中的已固化模型，也可以载入来自用户自定义的模型文件.它包含AI编译器、量化器、优化器、分析器，并将最后的模型部署在PL端的DPU上。PS端（电脑端）可以通过XRT（Xilinx Runtime library）接口对其进行调用。
• Petalinx可以载入Vivado导出的硬件文件，构建能在当前PL端硬件环境上运行的Linux系统，最终产生一系列的文件，PS端(电脑端)可以通过XRT进行调用