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22 2025 Elektronik 63 EMBEDDED-SYSTEME Blöcke für KI-Workloads enthalten Die Fähigkeiten dieser Beschleunigerblöcke variieren erheblich zwischen den FPGA-Familien und können die Gesamtperformance des Systems stark beeinflussen ➔➔ Optimierung von Gehäuse und Strombedarf Einige FPGAs sind speziell für minimalen Platz und Energiebedarf ausgelegt Sie können zum Beispiel einen stromsparenden Ruhemodus anbieten ➔➔ Entwicklungs-Tools Die Erstellung einer benutzerdefinierten Logik ist komplex insbesondere für Einsteiger Tools wie die Design-Software Quartus Prime von Altera wurden erarbeitet um diesen Prozess zu op timieren Quartus Prime wurde entwickelt um den Zugang zum FPGA-Design zu erleichtern Es bietet eine entwicklerfreundliche Ober fläche einen umfangreichen Katalog vorgefertigter Logikblöcke und die Möglichkeit diese Logikblöcke automatisch miteinander zu verbinden Das Tool unterstützt gängige KIund ML-Workflows und ermöglicht es Entwicklern gängige Betriebssysteme wie Linux und Zephyr auf einem FPGA einzusetzen Solche Tools beschleunigen das Design und sind somit ein zentrales Kriterium bei der FPGA-Auswahl High-Performance-Computing für anspruchsvolle Systeme Für Anwendungen mit hoher Rechenund Bandbreitendichte – zum Beispiel Edge-KI oder leistungsstarke Industrie-Gateways – sind Agilex-3-FPGAs ausgelegt Sie bieten bis zu 135K LEs und sind sowohl als FPGAonly als auch als SoC-Varianten erhältlich Die SoC-Bausteine enthalten einen Dual-Core-Cortex-A55 mit 800 MHz um komplexe Software-Stacks wie HMIs Mensch-Maschine-Schnittstellen oder Netzwerk-Stacks zu übernehmen Die programmierbare Struktur enthält AI-Tensor-Blöcke mit bis zu 2 8 INT8 TOPS Rechenleistung Diese Blöcke unterstützen verschiedene Formate einschließlich FP16 FP19 FP32 und BFLOAT16 und sind für die effiziente Ausführung von KI-Workloads optimiert Außerdem sind DSP-Blöcke mit variabler Genauigkeit enthalten die eine Leistung von bis zu 180 GFLOPS für allgemeine Signalverarbeitungsaufgaben bieten Die Highspeed-Vernetzung ist eine weitere Stärke der Agilex-3-Architektur Die Transceiver unterstützen Datenraten von bis zu 12 5 Gbit s und verfügen über festverdrahtete I O-Blöcke für PCIe 3 0 10 Gigabit Ethernet GbE und LPDDR4-Speicherschnittstellen Dank der Unterstützung der präzisen IEEE1588-Zeitsynchronisation wird die Eignung für industrielle Echtzeitnetzwerke weiter erhöht Der Baustein A3CZ135BB18AE7S veranschaulicht die Möglichkeiten dieser Familie Er umfasst 135K LEs 184 DSP-Blöcke und liefert 2 54 TOPS Erweiterte Integration für komplexe Systeme Für Anwendungen wie industrielle Automatisierung und Bildverarbeitungssysteme im mittleren Leistungsbereich ist die reine Rechenleistung oft weniger wichtig als die Fähigkeit komplexe Konfigurationen mit einer großen Menge an kundenspezifischer Logik und I Ozu unterstützen Die »Cyclone V«-FPGAs sind für diese Szenarien gut geeignet da sie bis zu 300K LEs und umfangreiche Highspeed-Schnitt stellen bieten Wie Agilex 3 sind auch diese Chips in reinen FPGAund SoC-Varianten erhältlich In diesem Fall enthalten die SoC-Komponenten einen Dual-Core-Cortex-A9 Die programmierbare Struktur dieser Chips umfasst DSP-Blöcke mit variabler Genauigkeit die eine dreifache 9×9-und zweifache 18×18-Festkommamultiplikation sowie eine 27×27-Festkommaoder -Gleitkommamultiplikation unterstützen Diese Blöcke können für anspruchsvolle Aufgaben aus der Signalverarbeitung und der KI ver wendet werden Eine breite Mischung von I Os unterstützt mehrere Spannungsebenen und Schnittstellentypen Festverdrahtete Logikblöcke ermöglichen eine fortschrittliche Highspeed-Vernetzung einschließlich PCIe 2 0 DDR3-Con troller und Transceiver die mit bis zu 6 144 Gbit s arbeiten Ma d e i n Ge r m a n y OSM 1 2 Size-S „Small“ kompakt leistungsfähig kosteneffi zient robust Unterstützte Prozessoren NXP i MX 8M Mini Plus i MX 8ULP i MX 93 91 SMTkompatibel Pickand-Placefähig Entwicklungssupport inkl Schaltplan-Review Umfangreicher Softwaresupport Yocto Linux Debian QNX QT LVGL NET CRA-Ready Root of Trust OTA Updates Cybersecurity-Support www fsnet de unsere OSM-Module 30mm 30 m m