Altera Agilex 3 FPGA和SoC产品家族的性能分析

本文采用严谨的基准测试方法，对全新推出的Agilex 3 FPGA 和 SoC 产品家族进行性能分析。该系列专为成本优化型应用设计，兼具高性能、高集成度与高可靠性。

为确保透明性与可重复性，文章选取了 10 个公开可用的开源和 OpenCores 设计进行基准测试，涵盖信号处理、加密运算、传感器至存储器高效数据迁移及通用计算等一系列工作负载。

Agilex 3 系列将经过验证的第二代 HyperFlex FPGA 架构引入低逻辑密度、成本敏感型设计中，通过支持张量运算的 DSP 模块和嵌入式双核 Cortex-A55，有效助力开发者在保持性能与集成密度的前提下部署复杂解决方案。

Altera FPGA 基准测试

当前，可编程逻辑行业尚无统一的指标评测方法，因此往往难以进行同类产品之间的性能比较。 Altera 通过采用基于真实场景与合成设计相结合的基准测试方法，填补了这一空白，从而能够准确衡量不同 FPGA 系列产品和厂商平台的性能。

在此次基准测试中，我们聚焦核心性能指标，特别是关键路径上可实现的最大核心结构频率（Fmax）。所有设计均采用厂商推荐的编译流程，并针对各目标架构进行专项优化。每个设计均执行多次编译以降低工具差异，模拟经验丰富的开发者可实现的最优方案。

这一流程真实反映了 FPGA 开发者和系统架构师进行性能优化的实际工作方式。Agilex 3 在所有测试设计中均显示出 Fmax 优势，体现了其工具链的成熟度与架构优势。

通过基于 OpenCores 的性能比较提高透明度

Altera 使用已发布的 OpenCores（www.OpenCores.org）设计进行指标评测，OpenCores 提供了开源硬件知识产权（IP）内核。这项指标评测旨在帮助可编程逻辑用户：

了解性能评估过程中使用的具体设计，包括这些设计具体到寄存器传输级（RTL）描述的详细信息；

自己重新生成分析结果；

仔细查看分析结果，以更好地了解 Agilex 3 设备性能与器件利用率，以及这些性能优势对于特定设计的意义。

Altera 的内部测试和验证过程依托 40 余年的可编程逻辑行业经验，包含更广泛的设计套件。这项基于 OpenCores 的分析范围小于使用的内部分析，因为前者专注于受时间约束的比较。

分析并不全面，但分析结果说明了实施相似设计，或实施与设计示例套件所用功能相似的功能设计时，Agilex 3 相比行业同类器件的相对性能。

结论

Agilex 3 在所有设计中均提供更高的 Fmax，性能优势在9%-62%的范围内。高速级几何平均提升23%，低速级几何平均提升29%，在典型和受限工作条件下均具有显著的性能优势。多数情况下，这等同于 Altera 产品具有一到两个速度等级的优势。

除了提供更高的核心架构性能外，即使在高负载条件下，Agilex 3 也能保持比市面上类似产品更高的 Fmax，具有强大的时序收敛和路由效率。这些结果验证了第二代 Hyperflex 架构在各种逻辑密集型应用中持续保持更高时序性能的优势。

通过公开设计工件和基准数据，Altera 旨在为评估性能权衡的 FPGA 开发者提供透明化的技术参考。Agilex 3 系列可以在功耗和成本优化的设计中提供业界领先的性能，成为开发者平衡严苛应用需求与系统级约束的理想选择。