在移动互联网时代，智能手机的发展使功耗成为电子产品设计中尤为关注的问题之一。随着技术的不断进步，FPGA（现场可编程门阵列）的应用范围也日益扩大，越来越多的解决方案中开始出现“FPGA+CPU”的组合。例如，微软使用FPGA来加速其“Bing”搜索引擎，Intel在其Xeon处理器中集成FPGA以加速CPU。FPGA技术之所以受到重视，是因为它能够在提升性能的同时大幅降低功耗。
FPGA在传统架构中通常面临性能瓶颈的问题，尤其是在布线资源方面，因为布线的长度和工艺会影响信号的驱动能力和传输速度，进而导致布线延时。为了解决这一问题，引入了HyperFlex架构，该架构通过在逻辑单元中引入寄存器并实现寄存器无所不在的布局，将传统布线的总延时进行分割，从而提高了信号传送频率并减少了布线的总延时，进一步提升了FPGA的性能。Stratix 10是Altera推出的一款集成了4个64位Cortex-A53 ARM处理器的FPGA新产品，它采用了HyperFlex架构，这不仅使得性能提升了两倍，而且功耗降低了70%。
Stratix 10采用的Intel 3D封装工艺，使多个裸片可以放置在一个封装之上，这些裸片像瓷砖一样贴在FPGA和它的逻辑单元之间，实现协议间的连接或I/O的连接。这种独特的设置能保证芯片之间的高效通信，支持新出现的调制格式如PAM-4，并且支持PCIe GenM、多端口以太网通信标准，提高产品性能并降低复杂度和成本。
为了确保应用的安全性，Stratix 10中增加了一个安全器件管理器（SDM），使客户可以进行独特的设置来增强产品的安全性能。在一个包含500多万个逻辑单元的FPGA中，通过将逻辑单元分离开来，并在每个单元上增加一个安全芯片来保证系统安全性，从而允许云服务供应商将一个客户的应用与其他客户的应用分开，保证了客户应用的安全性。
Stratix 10集成的4个Cortex-A53 ARM处理器对FPGA来说至关重要，因为许多客户都需要FPGA中有一个硬化的ARM处理器来进行设计。面向通信基础设施、企业和数据中心应用的Stratix 10，其集成的ARM处理器能与目标市场完美契合。例如，在数据中心应用中，客户过去可能需要使用5片Stratix V FPGA才能实现的功能，现在使用Stratix 10便可以达到。
在处理数据吞吐量高达56Gbps量级的问题上，Altera采用嵌入式多管芯互联桥接封装技术，实现多个裸片之间的高效连接，并利用Intel的14nm三栅极工艺技术制造，实现了更高的收发器速率。此外，为了支持新出现的调制格式和通信标准，Altera与Intel的紧密合作进一步确保了产品的性能提升、复杂度降低和成本的控制。
FPGA引入的HyperFlex架构以及集成ARM处理器是当前硬件技术领域中的重大进步。这些技术进步不仅体现在性能的大幅提升和功耗的显著下降，更在于对产品安全性的增强、对通信标准的支持以及对未来技术发展的适应性。随着技术的不断演进，FPGA技术在硬件开发领域展现出越来越大的潜力，成为推动电子产品性能提升的重要力量。
