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瑞苏盈科专栏
我与瑞苏盈科板卡的开发故事

Agilex® 3 FPGA:让现代 FPGA 开发更进一步

在开启一项全新 FPGA 设计时,工程师往往在编写第一行 RTL 代码之前,就要做出一系列关键决策。而器件选型就是重要的一步,其会直接影响后续的开发工具链、IP 资源、调试方式、学习路径以及量产规划。

对于从事成本敏感型嵌入式系统机器视觉工业控制DSP 及边缘 AI 系统开发的团队而言,一个理想的起点不仅要具备出色的性价比和易用性,更要拥有充足的性能和扩展能力,能够支撑真实的产品落地工作。

Agilex® 3 将这一“起点” 融入了 Agilex® 产品组合

采用 Intel 7 工艺第二代 HyperFlex™ 架构,Agilex® 3 FPGA 和 SoC将 Agilex® 系列成熟的逻辑架构、高效能、现代 I/O、嵌入式存储器、DSP 资源和安全特性,延伸到了对功耗与成本更为敏感的应用场景中。

对于开发者而言,Agilex® 3 不仅提供了一个易于上手、面向当前需求的 FPGA 开发平台,更为基于同一技术平台进行未来产品升级和规模化部署预留了充足的发展空间。

不到 130 美元,即可开启 Agilex® 开发之旅

对于希望快速上手 Agilex® 3 平台的开发者而言,艾睿 AXC3000 starter kit 提供了一个极具性价比的选择。该套件搭载 Agilex® 3 C 系列 100 器件 A3CY100BM16AE7S,并且在艾睿官网的售价仅为 129 美元

也就是说,开发者无需承担高昂的前期投入,便可使用 Agilex® 3 FPGA 开展设计,从而获得:约 10 万个逻辑单元、138 个 DSP 模块和 276 个 18×19 乘法器,同时支持 MIPI D-PHY 、LVDS 和安全设备管理器。开发板还配备:片上存储器、外部 HyperRAM、QSPI 配置 flash、CRUVI HS 扩展接口、Arduino MKR 标准焊盘、USB-C 供电,以及板载编程器调试器

对于首次使用 Agilex® 3 的开发者而言,这款紧凑型开发板既能满足实验验证概念验证早期设计探索的需求,又能与具备量产能力的架构和工具保持衔接。同时,对于经验丰富的开发团队来说,其还提供了一条能够在边缘计算、工业控制、机器视觉和控制应用等场景中低成本评估 Agilex® 3 平台的路径,为后续产品选型和系统设计提供了依据

硬件生态的完善同样降低了开发者进入 Agilex® 3 平台的门槛。除了艾睿 AXC3000 starter kit 之外,友晶还推出了多款价格低于 180 美元的 Agilex® 3 开发套件,包括 DE23-Lite Development Kit、Atum A3 Nano 和 Atum Nios® V Starter Kit。这些开发平台覆盖了教学与原型验证、紧凑型 FPGA 开发,以及以 Nios® V 处理器为核心的嵌入式探索等。

专业级开发工具,全套免费开放

Agilex® 3 以更低的硬件门槛让更多开发者能够接触 FPGA 开发,而免费的专业级工具链,则进一步释放了器件的性能潜能与设计价值。

作为 Altera 面向高端 FPGA 开发的专业设计平台,Quartus® Prime 专业版可通过Altera Download Center 免费下载对于 Agilex® 3 用户而言,开发者无需额外购买许可证即可免费使用完整的 Quartus® Prime 专业版设计流程,让安装到首次编译更加便捷高效。

从项目开发的第一天起,Quartus® Prime 专业版就为 Agilex® 3 开发者提供了完整的专业级 FPGA 开发环境,其集成流程涵盖:逻辑综合、布局布线、时序分析、系统调试、功耗分析、IP 集成和参考设计等关键环节。

Altera 深知,即使在早期项目评估阶段,FPGA 设计的复杂度也可能迅速上升。开发者需要深入掌握设计的运行状态,才能及时发现问题、验证功能并保证项目持续顺利推进。也正因如此,Altera 并未对系统调试工具单独收费。针对所有 Agilex® 3 设计开发者均可免费获得完整的调试工具授权

此外,开发者还可根据具体设计需求,灵活使用 Altera提供的多种先进开发工具,包括 DSP Builder、Power & Thermal Analyzer、FPGA AI 套件 Nios® V 处理器 IP 等,进一步提升设计效率和系统能力。

这之所以重要,是因为许多项目的首次评估和原型验证,往往会演变为正式的量产产品。开发团队希望掌握一套可以长期沿用的开发流程,无论是时序收敛方法、IP 生态、系统调试工具,还是软件使用习惯,这些经验都能够从原型开发阶段延续到产品量产阶段Agilex® 3 正是通过 Quartus® Prime Pro 这一专业开发环境,为开发者提供了这样的连续性和可扩展性。

真实应用示例,让价值看得见

评估一款入门开发平台最有说服力的方式,就是看它能否运行真实且具有代表性的应用。Agilex® 3 之所以适合作为这样的验证平台,就是因为它在成本优化的同时,集成了现代 FPGA 逻辑架构、丰富的 I/O 接口、嵌入式存储器、DSP 资源以及面向应用的 IP 生态。

Agilex® 3 4Kp30 摄像头参考设计就是一个典型示例。该设计展示了如何利用一款紧凑型  FPGA 平台构建完整的视频处理链路,包括图像传感器输入、基于 MIPI 的高速连接、图像信号处理以及显示输出等关键环节。

对于机器视觉开发者而言,这类参考设计远比通用的开发板验证更有价值。它能够帮助开发团队快速理解系统架构,并直接面向工业视觉智能摄像头机器人视频监控零售分析边缘预处理等真实场景开展开发工作。

针对前文提到的 AXC3000 开发板,艾睿在 GitHub 上开发了专门的参考设计仓库,其中包含多个参考设计和开发示例 。请点击了解更多详情

同样的思路也适用于嵌入式和面向软件的开发。Nios® V 为开发者提供了基于 RISC-V 架构的处理器平台,可用于控制平面管理和嵌入式应用开发。

Atum Nios® V Starter Kit 则为开发者探索这一生态提供了便捷的入门平台。随着更多面向 Agilex® 3 的软件示例和参考方案陆续开放,开发者还可以进一步将应用场景扩展至平台管理、实时控制以及基于 HPS 的用例,进一步拓展 Agilex® 3 的应用边界

从入门到量产,一路无缝衔接

Agilex® 3 不仅是一个理想的入门平台,更是通向整个 Agilex® 产品组合的重要起点,尤其是面向 Agilex® 5 E 系列的自然升级路径。

开发者可以从低成本入门硬件起步,借助专业的 Quartus® Prime Pro 工具,并通过丰富的参考设计和真实的应用案例快速建立开发经验。随着项目需求的不断提升,这条开发路径并不会止步于入门级平台。更丰富的 Agilex® 3 开发板和器件选项,为开发者提供了向更大规模设计演进的空间,包括更丰富的 I/O 资源、更大的设计容量、更多的嵌入式存储资源,以及更完整的应用原型开发能力。

对于软件功能丰富的嵌入式系统,Agilex® 3 SoC FPGA 进一步拓展了这一发展路径。其在 FPGA 可编程逻辑之外,还集成了双核 Arm® Cortex®-A55 硬核处理器系统,使开发者能够在同一平台上实现可编程逻辑、嵌入式软件、实时控制和系统级处理的协同工作。

需要更多逻辑资源?想要性能更强的器件?这条路径同样能够持续延伸。Agilex® 3 与 Agilex® 5 E 系列之间提供引脚到引脚(Pin-to-Pin)的迁移路径,帮助开发者在保留既有设计投资的基础上,平滑升级至更高性能平台。

同一套设计开发环境能够支持从早期原型开发、设计优化、IP 集成到最终产品部署的完整流程,并覆盖Agilex® 3 乃至更广泛的 Agilex® 产品组合,让开发团队能够随着项目成长持续演进,而无需从头开始

文章来源:Altera