本文采用严谨的基准测试方法,对全新推出的 Agilex™ 3 FPGA 和 SoC 产品家族进行性能分析。该系列专为成本优化型应用设计,兼具高性能、高集成度与高可靠性。
为确保透明性与可重复性,文章选取了 10 个公开可用的开源和 OpenCores 设计进行基准测试,涵盖信号处理、加密运算、传感器至存储器高效数据迁移及通用计算等一系列工作负载。
Agilex™ 3 系列将经过验证的第二代 HyperFlex™ FPGA 架构引入低逻辑密度、成本敏感型设计中,通过支持张量运算的 DSP 模块和嵌入式双核 Cortex-A55,有效助力开发者在保持性能与集成密度的前提下部署复杂解决方案。
Altera FPGA 基准测试
当前,可编程逻辑行业尚无统一的指标评测方法,因此往往难以进行同类产品之间的性能比较。 Altera 通过采用基于真实场景与合成设计相结合的基准测试方法,填补了这一空白,从而能够准确衡量不同 FPGA 系列产品和厂商平台的性能。
在此次基准测试中,我们聚焦核心性能指标,特别是关键路径上可实现的最大核心结构频率(Fmax)。所有设计均采用厂商推荐的编译流程,并针对各目标架构进行专项优化。每个设计均执行多次编译以降低工具差异,模拟经验丰富的开发者可实现的最优方案。
这一流程真实反映了 FPGA 开发者和系统架构师进行性能优化的实际工作方式。Agilex™ 3 在所有测试设计中均显示出 Fmax 优势,体现了其工具链的成熟度与架构优势。
通过基于 OpenCores 的性能比较提高透明度
Altera 使用已发布的 OpenCores(www.OpenCores.org)设计进行指标评测,OpenCores 提供了开源硬件知识产权(IP)内核。这项指标评测旨在帮助可编程逻辑用户:
了解性能评估过程中使用的具体设计,包括这些设计具体到寄存器传输级(RTL)描述的详细信息;
自己重新生成分析结果;
仔细查看分析结果,以更好地了解 Agilex™ 3 设备性能与器件利用率,以及这些性能优势对于特定设计的意义。
Altera 的内部测试和验证过程依托 40 余年的可编程逻辑行业经验,包含更广泛的设计套件。这项基于 OpenCores 的分析范围小于使用的内部分析,因为前者专注于受时间约束的比较。
分析并不全面,但分析结果说明了实施相似设计,或实施与设计示例套件所用功能相似的功能设计时,Agilex™ 3 相比行业同类器件的相对性能。
结论
Agilex™ 3 在所有设计中均提供更高的 Fmax,性能优势在 9%-62% 的范围内。高速级几何平均提升 23%,低速级几何平均提升 29%,在典型和受限工作条件下均具有显著的性能优势。多数情况下,这等同于 Altera 产品具有一到两个速度等级的优势。
除了提供更高的核心架构性能外,即使在高负载条件下,Agilex™ 3 也能保持比市面上类似产品更高的 Fmax,具有强大的时序收敛和路由效率。这些结果验证了第二代 Hyperflex® 架构在各种逻辑密集型应用中持续保持更高时序性能的优势。
通过公开设计工件和基准数据,Altera 旨在为评估性能权衡的 FPGA 开发者提供透明化的技术参考。Agilex™ 3 系列可以在功耗和成本优化的设计中提供业界领先的性能,成为开发者平衡严苛应用需求与系统级约束的理想选择。
更多信息请参阅:www.opencores.org
文章来源:Altera