Altera Corp. presentó una nueva cartera de FPGA para sistemas inteligentes, que van desde la IA física en el borde hasta la infraestructura de IA digital. La familia se llama Agilex 2X, abarca FPGA y sistemas en chip (SoC) de alto rendimiento, de gama media y optimizados en consumo y costo, y viene acompañada de un flujo de diseño unificado con IA agéntica. La primera línea anunciada es Agilex 27, para sistemas de gran ancho de banda y alto volumen de datos.
"La inteligencia está transformando buena parte de lo que pasa en la industria electrónica y está tocando todas las aplicaciones", dijo Lux Joshi, director sénior de gestión de producto de Altera.
Según Joshi, estas cargas de trabajo cambian más rápido que nunca para responder a nuevas exigencias de rendimiento y funcionalidad. Las FPGA están pensadas justamente para esos cambios, porque su programabilidad les permite seguir el ritmo de los avances a nivel de hardware.
Las FPGA también ofrecen adaptabilidad de hardware, procesamiento determinista y entradas y salidas de alta velocidad, lo que las vuelve apropiadas para aplicaciones de IA física.
El crecimiento de la IA física, que requiere un conjunto mucho más amplio de arquitecturas heterogéneas, es uno de los motores detrás del desarrollo de Agilex 2X, de acuerdo con Joshi.
Un robot, por ejemplo, necesita una arquitectura heterogénea que perciba el mundo físico, procese los datos de sus sensores con baja latencia y entregue un comportamiento determinista con altos niveles de seguridad funcional. Además tiene que ejecutar cómputo más avanzado para producir resultados en el mundo físico, explicó.
Escalabilidad, arquitectura e IA agéntica
La cartera Agilex 2X agrupa cuatro familias de dispositivos, Agilex 27, Agilex 25, Agilex 23 y Agilex 22, cada una ajustada a una combinación distinta de consumo, costo y rendimiento según la aplicación. Así el cliente puede priorizar la mezcla de conectividad, ancho de banda, capacidad, eficiencia energética y rendimiento que pida su proyecto, ya sea un centro de datos, infraestructura de IA digital, comunicaciones, aeroespacial y defensa, sistemas embebidos o IA física.
Joshi resumió la cartera en tres características. La primera es la escalabilidad, con varios niveles de producto que cubren distintos grados de rendimiento, eficiencia energética, interfaces de entrada y salida y cómputo embebido. La segunda son elementos de arquitectura nuevos. La tercera es una experiencia de desarrollo agéntica unificada, basada en QuartusIQ AI Expert Companion.
Agilex 2X parte de la arquitectura de tejido lógico de Altera y suma la tercera generación de HyperFlex Fabric y una red de datos nueva llamada HyperFlow. Estas FPGA están optimizadas en rendimiento por watt a nivel de aplicación, y escalan en rendimiento y capacidad en el extremo alto y en bajo consumo y densidad de entradas y salidas en el otro.
La cartera trae bloques DSP con tensores de IA mejorados para acelerar el cómputo en aplicaciones de procesamiento de señales, los núcleos Arm más recientes, conectividad de alto ancho de banda para los estándares actuales y los de próxima generación, y seguridad de extremo a extremo para la integridad de datos y del sistema. Todas las familias comparten la misma base de seguridad y de software embebido, que incluye procesadores duros basados en Arm, procesadores blandos Nios V, arranque seguro preparado para criptografía poscuántica y prácticas de seguridad funcional.
El soporte de software viene de Quartus Prime y del recién presentado QuartusIQ, que aporta un flujo de diseño agéntico. Con estas herramientas el cliente puede trabajar con flujos comunes y reutilizar IP en todas las familias de Agilex 2X, según Altera.
¿Qué hace QuartusIQ?
QuartusIQ combina guía de diseño, un chat especializado, flujos de diseño agénticos y asistencia para el cierre de tiempos (timing closure) para acelerar el diseño de punta a punta. Incluye un entorno de ejecución de agentes que preacondiciona todas las consultas antes de enviarlas a un modelo de IA.
La herramienta sirve tanto a ingenieros con experiencia en FPGA como a desarrolladores que normalmente no elegirían una FPGA como primera arquitectura, dijo Joshi.
Ingenieros y desarrolladores pueden traducir los requisitos de un sistema en un diseño a partir de descripciones de arquitectura, diagramas de bloques, dibujos, descripciones en lenguaje natural y restricciones de diseño. QuartusIQ puede construir diseños de FPGA, lanzar flujos de compilación y simulación, leer reportes, detectar posibles errores, ejecutar el cierre de tiempos, recomendar o aplicar cambios de diseño por su cuenta, y apoyar la depuración y el desarrollo de bancos de prueba.
El ingeniero puede dejar que haga los cambios de manera autónoma y entregue un resultado terminado, o bien exigir revisión y aprobación entre cada etapa del diseño, explicó Joshi.
También funciona desde Visual Studio mediante un conector de Model Context Protocol (MCP). Quien use Visual Studio con GitHub Copilot puede usar ese conector para construir diseños con un flujo agéntico. Se pueden usar modelos de frontera o modelos de pesos abiertos, entre ellos Nemotron de Nvidia, y cada cliente puede traer su propia clave de acceso al modelo.
QuartusIQ se entrenó con más de 20.000 documentos, lo que le da más contexto específico de FPGA que un modelo de propósito general por sí solo.
Altera informa que los benchmarks de QuartusIQ muestran una creación de diseños hasta 10 veces más rápida, lo que reduce semanas o meses de trabajo a horas o días. Los benchmarks también indican mejoras de alrededor de 1,5 veces en el ciclo de diseño completo, y en algunos casos de 2 veces, según Joshi. Los mayores beneficios esperados están en la creación del diseño, el cierre de tiempos y la depuración.
La familia Agilex 27
La familia de FPGA y SoC de alto rendimiento Agilex 27 apunta a aplicaciones intensivas en procesamiento y ancho de banda, como infraestructura de IA digital, redes de terabits, redes 6G y satelitales, y aplicaciones aeroespaciales y de defensa. Entre sus características están un tejido lógico de alto rendimiento, altas capacidades, el máximo ancho de banda de memoria y conectividad de próxima generación para procesamiento de rutas de datos, beamforming y procesamiento de RF.
Agilex 27 ofrece alta capacidad con alto ancho de banda de memoria y de transceptores, para las aplicaciones más exigentes en ancho de banda y cómputo, dijo Joshi.
Esta plataforma insignia estrena varios desarrollos de arquitectura, entre ellos la tercera generación de HyperFlex y la nueva red de datos HyperFlow.
HyperFlex agrega registros a lo largo de toda la red de enrutamiento del tejido, lo que permite a las herramientas de software retemporizar los registros de pipeline de forma más eficiente y mejora el rendimiento y la eficiencia energética del diseño. Según Joshi, entrega 1,8 veces más rendimiento por watt que la generación anterior, Agilex 7.
Como HyperFlex integra registros en todo el enrutamiento, Quartus Prime puede retemporizar y segmentar los diseños sin gastar recursos lógicos. Además, los nuevos modos del módulo lógico adaptativo (ALM) mejoran el empaquetado de la lógica y el rendimiento, de modo que el cliente puede subir el rendimiento y a la vez caber en un dispositivo más chico y de menor consumo, según la empresa.
Agilex 27 también estrena la red de datos HyperFlow, descrita como una arquitectura de red en chip capaz de mover varios terabits por segundo entre las distintas interfaces sin consumir lógica blanda ni congestionar el enrutamiento. Las rutas de datos incluyen PCIe hacia la memoria o hacia el subsistema del procesador Arm, y transferencias de muy alta velocidad desde la memoria hacia el tejido de la FPGA.
Joshi explicó que esta arquitectura alivia los cuellos de botella en el movimiento de datos y soporta transferencias por acceso directo a memoria (DMA) usando menos lógica blanda del tejido.
"Agilex 27 también ofrece conectividad de próxima generación, con entre 2 y 4 veces el ancho de banda en un dispositivo de tamaño equivalente frente a la generación anterior, con la última generación de PCIe, Ethernet de 800 GbE y 1,6 TbE, y capacidades UCIe que planeamos usar para los convertidores de datos de próxima generación", dijo Joshi.
La conectividad del dispositivo incluye:
- Transceptores configurables de hasta 256 Gbit/s.
- IP endurecida para Ethernet de 800 GbE y 1,6 TbE.
- PCIe 6.0 y 7.0.
- Interfaces de memoria DDR5, LPDDR5X y LPDDR6.
- Soporte para MIPI, C-PHY 2.1 y D-PHY 3.0.
- Conectividad UCIe para futuros chiplets, como convertidores de datos y otras tecnologías.
La seguridad es otra característica de base de Agilex 27 y de toda la cartera Agilex 2X.
El Secure Device Manager de Altera establece una raíz de confianza en hardware para las FPGA Agilex 27, con arranque seguro, identidad, atestación, gestión protegida de claves y protección física contra manipulación.
También introduce cifrado completo de la ruta de datos en las interfaces principales, con Ethernet MACsec, PCIe IDE y Memory IME, además de soporte para criptografía poscuántica. Así el cliente puede cifrar con IP endurecida y gastar menos lógica blanda del tejido.
Agilex 25, 23 y 22
Las FPGA Agilex 25 también entregan un tejido de alto rendimiento y cómputo embebido, pero con entradas y salidas, transceptores y periféricos ajustados para aplicaciones como procesamiento de video 4K y 8K, drones y sensores de baja latencia.
Esta familia de gama media, optimizada en la mezcla de entradas, salidas y transceptores, apunta a aplicaciones que necesitan un tejido de alto rendimiento y más peso en el cómputo embebido, pero no los niveles más altos de ancho de banda, dijo Joshi.
Las líneas optimizadas en valor son Agilex 23 y Agilex 22. Las Agilex 23 integran cómputo embebido, procesamiento en tiempo real y seguridad funcional, y apuntan a robótica, automatización industrial y sistemas automotrices. Las Agilex 22 se describen como de tamaño justo para sistemas centrados en entradas y salidas, con alta densidad de pines para control de placas y racks, control de motores, raíz de confianza y aplicaciones de puente entre interfaces.
Estas FPGA de valor apuntan a aplicaciones que no necesitan el máximo rendimiento, pero sí la programabilidad, el determinismo o las entradas y salidas que ofrece una FPGA, según Joshi.
¿Cuándo llega?
Las muestras de ingeniería de las FPGA Agilex 27 se esperan para el segundo semestre de 2027. El soporte de Quartus Prime para Agilex 27 ya está disponible en la versión 26.3 de Quartus Prime. QuartusIQ también se puede descargar desde ya como parte de Quartus Prime Pro Edition 26.3.
