經濟高效的音視頻連接與實時 4K 視頻處理解決方案

AMD Spartan UltraScale+ FPGA 集小型封裝、先進的 I/O 功能與低功耗等優勢于一體。該系列 FPGA 配備高速 16.3 Gb/s 收發器、內置的外部內存控制器以及 PCIeGen4 接口，可為各種專業音視頻和廣播應用提供強大的解決方案和長期的供貨支持，這些應用涵蓋 AV-over-IP 網絡橋接器、視頻轉換器、多畫面處理器、PCIe 采集、播放和處理卡等。

主要優勢

可連接任意基帶視頻接口

非常適合 PCIe 視頻采集、處理及播放卡

可與 AV-over-IP 標準互聯互通 具有可定制的實時 4K 視頻處理功能

所有功能集成于單一器件之中

亮點

支持多種音視頻連接標準

集成 12G-SDI、HDMI 2.1 及 DisplayPort 1.4 接口

SDI 子系統 IP 隨 AMD Vivado 工具提供，無需額外付費

HDMI、DisplayPort 及 HDCP* IP 均可通過高性價比的視頻 IP 工具箱獲取

與 1G-10G 以太網無縫橋接，優化 AV-over-IP 實現成本

實現 Dante Audio、Dante AV Ultra、IPMX、IP10、NDI 及 ST 2110 等標準

依托 PCI EXPRESSGEN4，滿足音視頻采集、處理與播出需求

與前幾代相比，PCIe Gen4 具有更高的傳輸速率（最高可達 4 通道 16 GT/s ），可實現更高幀率、更出色的多流處理能力及更低延遲

通過使用 Spartan UltraScale+ FPGA 實現 PCIe 橋接，可增強視頻采集與流式傳輸、編輯與渲染、外部存儲接口、實時音頻處理及 AI 視頻處理等應用的性能表現

實時 4K 視頻處理

依托集成的 32 位 LPDDR4X/5 內存控制器，能夠實現最高可達 4266 MB/s 的吞吐量，同時大幅降低 FPGA 邏輯資源占用，非常適合處理 4K60 視頻緩沖

依托可編程邏輯架構，支持根據需求定制低延遲、高吞吐量的實時 4K 視頻處理功能，同時支持輕量級夾層編解碼器，如 JPEG XS、高吞吐量 JPEG 2000（ HTJ2K ）和 Blackmagic IP10

視頻流先進行預處理，再輸入 GPU 或 CPU 進行 AI 處理

TARGET APPLICATIONS

目標應用

PCIe 視頻采集/播出卡

Spartan UltraScale+ FPGA 不僅可實現各種基帶視頻連接，還集成了用于處理視頻幀緩沖的內存控制器硬核 IP，同時配備用于 4K 視頻采集、處理和播出的 PCIe Gen4 接口，非常適合實時廣播與音視頻處理平臺。此外，該系列 FPGA 支持主機端軟件通過 PCIe Gen4 接口對其進行配置管理，因此具備高度的靈活性與現場升級能力。

該系列器件以硬核 IP 的形式實現內存控制器和 PCIe 接口，不僅可顯著降低邏輯資源占用，而且相比上一代 28nm 器件，預計最高可實現 60% 的能效提升。1

視頻轉換器/AV-OVER-IP 網關

在處理多種類型的攝像頭和顯示器時，不同基帶視頻標準之間的互聯互通至關重要，而 Spartan UltraScale+ FPGA 能夠很好地滿足這一關鍵需求，是實現 HDMI、DisplayPort 及 SDI 接口對接的出色選擇。

此外，Spartan UltraScale+ FPGA 還可作為 SDI-IP 或 HDMI-IP 網關，在基帶視頻與 Dante AV、IP10、IPMX、NDI 或 ST 2110 等視頻流之間高效完成轉換。正是憑借這項功能，Spartan UltraScale+ FPGA 能夠出色駕馭現場直播場景中的 SDI/IP 混合工作流程，同時滿足專業音視頻領域的 HDMI/IP 應用需求。

Spartan UltraScale+ FPGA 最多可配備 572 個通用 I/O（ GPIO ）與 8 個 16.3 Gb/s 收發器，能夠充分支持傳統及新興音視頻協議。

AMD 成本優化型 FPGA 產品

整個成本優化型 FPGA 產品具備靈活的可擴展性，可支持設計在不同項目中重復使用。

功能特性

進一步了解AMD Spartan UltraScale+ FPGA，請訪問產品專區。

尾注

預測基于 AMD 2024 年 1 月的內部分析，根據 AMD Artix UltraScale+ AU7P FPGA 的邏輯擴展數量計算總功耗（靜態功耗及動態功耗），以使用 Xilinx Power Estimator (XPE) 工具（版本2023.1.2）估算 AMD Spartan UltraScale+ SU200P FPGA 與 AMD Artix 7 7A200T FPGA 的總功耗。實際總功耗在最終產品上市時可能會有所不同，具體取決于配置、設計、使用情況和其他因素。(SUS-006)

基于 AMD 2023 年 12 月的內部分析，根據相應產品數據手冊對比 Spartan UltraScale+ FPGA 與上一代 AMD 成本優化型 FPGA 中的安全功能數量。(SUS-002)