Quels sont les avantages de l'architecture hétérogène RK3588+FPGA par rapport à une solution purement SoC dans le développement de cartes embarquées ?

Le RK3588 possède une puissance de calcul CPU/GPU/NPU robuste, idéale pour exécuter les systèmes Linux/Android et des algorithmes d'IA complexes ; le FPGA, quant à lui, excelle dans l'accélération matérielle de bas niveau, les réponses à faible latence de l'ordre de la microseconde et le traitement simultané de multiples interfaces à haut débit. La combinaison des deux (par exemple via une interconnexion PCIe ou SerDes à haut débit) satisfait à la fois les besoins en puissance de calcul de l'IA de périphérie et permet un traitement temps réel déterministe dans des scénarios tels que l'acquisition vidéo et le contrôle industriel, réduisant ainsi considérablement la consommation globale et la latence du système.

Comment garantir l'intégrité du signal (SI) dans la conception de PCB pour la DDR5 et le SerDes 16 Gbps ?

Pour la DDR5, il faut se concentrer sur l'adaptation temporelle de la topologie fly-by, la stratégie de terminaison ODT et la conception du découplage de l'alimentation. Pour le SerDes 16 Gbps, il est nécessaire de contrôler strictement l'impédance différentielle, d'optimiser le chemin de retour des vias, de réduire les points de discontinuité d'impédance, et d'utiliser des outils de simulation SI/PI pour effectuer des tests de diagramme de l'œil et évaluer les pertes du canal, afin de s'assurer que le taux d'erreur sur les bits (BER) de la liaison de données à haut débit répond aux normes industrielles ou militaires strictes.

Quelle est la situation actuelle de la substitution des FPGA nationaux dans les domaines du contrôle ferroviaire et militaire ?

En 2026, les FPGA nationaux haut de gamme (tels que les séries Titan de Unigroup Tongchuang et Titanium d'Efinix) ont surmonté les goulots d'étranglement en matière de puissance de calcul et de bande passante grâce à des technologies d'encapsulation avancées comme les Chiplets, et atteignent des niveaux comparables en densité logique et interfaces à haut débit. Dans les scénarios exigeant une maîtrise autonome, une résistance aux radiations et une haute fiabilité extrêmes, tels que la fusion multi-capteurs pour le contrôle ferroviaire et le traitement des signaux radar militaires, les FPGA nationaux sont passés de la phase de "projets pilotes locaux" à celle de "substitution positive des systèmes centraux".

Évolution de la technologie FPGA et tendances de développement de cartes en 2026

Introduction : Les FPGA entrent dans une nouvelle ère d'hétérogénéité et d'IA physique

En 2026, l'industrie des FPGA s'est totalement affranchie de la "logique de roue de secours" pour entrer dans l'âge d'or de l'innovation positive avec l'IA physique, le calcul hétérogène et l'encapsulation avancée Chiplet. Selon des médias de référence tels qu'Electronic Fans et Electronic Engineering Times, des événements comme la présentation d'ALINX au salon industriel avec sa solution hétérogène FPGA+GPU, le lancement par Efinix de la série Titanium 16 nm et de l'écosystème SerDes 16 Gbps, jusqu'à l'extension complète par Altera du support DDR5-6400 pour la série Agilex, les FPGA évoluent : de simples puces d'assistance logique, ils se transforment en socle de calcul central pour l'IA de périphérie, l'acquisition de données à haut débit et le contrôle industriel complexe. Pour les développeurs de cartes embarquées, cela signifie des seuils de conception plus élevés et un espace d'innovation beaucoup plus vaste.

I. Le calcul hétérogène et la standardisation SOM redéfinissent le développement de cartes

Face aux exigences strictes en matière de calcul en temps réel et de débit de données imposées par des applications telles que la vision artificielle et l'acquisition de données à haut débit, une architecture de calcul unique ne suffit plus. Le calcul hétérogène FPGA+SoC est devenu la tendance dominante. Par exemple, la solution HEA47 d'ALINX, basée sur l'AMD RFSoC et le NVIDIA Jetson Orin, combine parfaitement l'acquisition en temps réel des données ADC et l'inférence IA. Dans l'écosystème national, la solution de carte cœur hétérogène RK3588+FPGA brille particulièrement. La solution SOM hétérogène RK3588+TJ375 lancée par le partenaire AWESOM lie profondément l'inférence de grands modèles à l'accélération matérielle des FPGA, simplifiant ainsi le développement de l'IA de périphérie.

De plus, le lancement des modules standardisés oHFM résout les problèmes d'incompatibilité des interfaces des plateformes matérielles FPGA et de difficulté de réutilisation des cartes porteuses. Grâce au modèle SOM "carte cœur + carte de base", les développeurs peuvent se concentrer sur les algorithmes de la couche applicative et la logique métier, réduisant ainsi considérablement le temps de mise sur le marché. Pour les équipements de contrôle industriel, d'imagerie médicale et de traitement vidéo nécessitant des itérations rapides, c'est sans aucun doute un outil puissant pour réduire les coûts et améliorer l'efficacité.

II. Évolution de l'interconnexion à haut débit : les défis SI/PI de la DDR5 et du SerDes

La libération de la puissance de calcul dépend du soutien de la bande passante mémoire et des interfaces à haut débit. La dernière version 26.1.1 de Quartus Prime Pro publiée par Altera prend en charge la DDR5-6400 et la LPDDR5-6400 sur l'Agilex 7 M-Series, offrant une bande passante mémoire agrégée atteignant 204,8 Go/s. Parallèlement, la série Titanium 16 nm d'Efinix intègre également 16 voies SerDes 16 Gbps et un cœur dur PCIe Gen4x4.

Ces mises à niveau du matériel de base posent des défis sans précédent pour la conception de PCB et l'intégrité du signal (SI). Dans la conception de PCB multicouches à haut débit, la topologie fly-by de la DDR5, l'adaptation de terminaison ODT, ainsi que l'optimisation des vias, la continuité de l'impédance et la conception de découplage de l'intégrité de l'alimentation (PI) pour le SerDes 16 Gbps déterminent directement la stabilité du système. Qiyun Zhixun a accumulé une riche expérience dans la conception de PCB à haut débit. Grâce à des simulations SI/PI rigoureuses et un contrôle d'impédance strict, nous assurons le fonctionnement fiable de chaque carte embarquée sous une bande passante extrême.

III. Percée nationale haut de gamme : déploiement des applications Chiplet, militaires et ferroviaires

2026 marque également l'année du déploiement complet des FPGA nationaux haut de gamme. S'appuyant sur la technologie d'encapsulation avancée 2.5D/3D Chiplet, les fabricants nationaux tels que la série Titan-3 de Unigroup Tongchuang ont atteint une capacité ultra-élevée de 1300K LUT et une interconnexion à haut débit DDR5+PCIe3.0 ; la série Titanium d'Efinix, avec sa très faible consommation et ses interfaces en cœur dur, est produite en masse pour des scénarios tels que les dispositifs médicaux portables et les lidars embarqués.

Dans les scénarios exigeant une extrême réactivité, un déterminisme et une résistance aux environnements hostiles, tels que le contrôle des trains et les systèmes embarqués militaires, le processus de substitution des FPGA nationaux s'accélère. La reconfigurabilité matérielle des FPGA et leur faible latence de l'ordre de la microseconde leur confèrent des avantages irremplaçables dans le traitement des signaux radar, la fusion multi-capteurs ferroviaires et le contrôle de mouvement en temps réel. Combinés à des processeurs RISC-V nationaux (comme l'Efinix Sapphire RV64 ou le RISC-V quadricœur intégré d'Efinix), les architectures SoC nationales "CPU+FPGA" construisent un socle de calcul sécurisé et autonome.

IV. Qiyun Zhixun : Habilitateur du développement full-stack pour les systèmes embarqués haute performance

Face à la tendance de complexification du développement des FPGA et des cartes embarquées, Xi'an Qiyun Zhixun Electronic Technology Co., Ltd. s'engage à fournir à ses clients des solutions complètes, du matériel de base aux algorithmes de haut niveau. Nous sommes spécialisés dans le développement de cartes cœurs RK3588, le traitement vidéo complexe, la conception de PCB à haut débit et la personnalisation de systèmes embarqués de niveau militaire et ferroviaire.

Conception PCB à haut débit et SI : Fourniture de la conception de schémas et de la vérification par simulation pour les signaux à haut débit tels que DDR4/DDR5, PCIe, SerDes, garantissant une haute fiabilité de la base matérielle.
Développement hétérogène FPGA et SoC : Maîtrise des plateformes grand public telles que Xilinx, Unigroup Tongchuang et Efinix, offrant le développement de cœurs IP pour l'épissage vidéo, le traitement de signaux radar, le contrôle de moteur, ainsi que la personnalisation de pilotes de bas niveau.
Services de personnalisation sectorielle : Pour les scénarios exigeants tels que le contrôle ferroviaire et l'électronique militaire, nous fournissons des services Turnkey au niveau de la carte conformes aux normes de large plage de températures, de résistance aux vibrations et de haute compatibilité électromagnétique (CEM).

Connecter les cœurs à l'industrie, créer l'avenir intelligemment. Qiyun Zhixun attend avec impatience de collaborer avec les partenaires de l'industrie pour transformer la puissance de calcul de pointe en moteur de mise à niveau industrielle, et écrire ensemble un avenir sans limites pour la fabrication intelligente chinoise !