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振華航空芯資訊：AMD推出第二代Versal Premium系列：開(kāi)啟數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用新篇章
發(fā)布時(shí)間：2024/11/14
AMD（超威半導(dǎo)體）近日宣布推出第二代Versal Premium系列自適應(yīng)SoC平臺(tái)，標(biāo)志著FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列）行業(yè)的一次重大技術(shù)革新。這款自適應(yīng)SoC平臺(tái)專(zhuān)為各種工作負(fù)載提供最高水平的系統(tǒng)加速，旨在滿足數(shù)據(jù)中心、通信以及測(cè)試測(cè)量市場(chǎng)中對(duì)數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用日益增長(zhǎng)的實(shí)時(shí)處理和存儲(chǔ)需求。
第二代Versal Premium系列的最大亮點(diǎn)在于其支持多項(xiàng)前沿技術(shù)，包括Compute Express Link（CXL）3.1、PCIe Gen6以及LPDDR5存儲(chǔ)器。這些技術(shù)使得處理器和加速器之間能夠更快速、高效地訪問(wèn)和遷移數(shù)據(jù)。其中，CXL 3.1和LPDDR5X的引入，可以更快地釋放更多內(nèi)存，滿足當(dāng)前及未來(lái)數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的需求。
在主機(jī)連接方面，第二代Versal Premium系列支持業(yè)界最快的主機(jī)接口CXL 3.1和PCIe Gen6，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)領(lǐng)先的高帶寬主機(jī)CPU與加速器的連接。與支持PCIe Gen4或Gen5的FPGA相比，PCIe Gen6能提供2至4倍的線速率，而運(yùn)行PCIe Gen6的CXL 3.1在類(lèi)似時(shí)延下則能提供使用CXL 2.1器件的雙倍帶寬，以及增強(qiáng)的架構(gòu)和一致性功能。這意味著，系統(tǒng)架構(gòu)師能夠利用經(jīng)CXL或PCIe連接到高性能CPU的最新AMD FPGA的器件，以加速數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用并滿足快速的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)需求。
在存儲(chǔ)器帶寬及利用率方面，第二代AMD Versal Premium系列自適應(yīng)SoC能以至高8533 Mb/s的最快速LPDDR5存儲(chǔ)器連接加速存儲(chǔ)器帶寬，帶來(lái)更快速的數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時(shí)響應(yīng)。與采用LPDDR4/5存儲(chǔ)器的同類(lèi)器件相比，這種超快的增強(qiáng)型DDR存儲(chǔ)器可將主機(jī)連接速度提升至高2.7倍。與CXL存儲(chǔ)器擴(kuò)展模塊進(jìn)行連接可使總帶寬較之單獨(dú)使用LPDDR5X存儲(chǔ)器高出至多2.7倍。因此，第二代Versal Premium系列允許為多個(gè)加速器實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的內(nèi)存池和擴(kuò)展，進(jìn)而優(yōu)化存儲(chǔ)器利用率并增加帶寬和容量。
此外，第二代Versal Premium系列還在數(shù)據(jù)安全方面進(jìn)行了增強(qiáng)。作為業(yè)界首款在硬IP中提供集成PCIe完整性和數(shù)據(jù)加密（IDE）支持的FPGA器件，其硬核DDR內(nèi)存控制器內(nèi)置的內(nèi)聯(lián)加密可助力保護(hù)靜態(tài)數(shù)據(jù)，而400G高速加密引擎則能幫助器件以至高2倍的線速率保護(hù)用戶(hù)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)更快速的安全數(shù)據(jù)事務(wù)。
從應(yīng)用層面來(lái)看，第二代AMD Versal Premium系列非常適合數(shù)據(jù)密集型的高帶寬應(yīng)用。例如，在通信領(lǐng)域，它可以用于6G RAN加速AI、城域/核心交通、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)以及安全設(shè)備等方面；在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，它則可以用于計(jì)算加速、定制AI網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算存儲(chǔ)以及企業(yè)級(jí)SSD等方面；在測(cè)試與測(cè)量領(lǐng)域，它則能夠支持PCIe 7.0分析器、攝像頭/傳感器測(cè)試儀、無(wú)線測(cè)試儀以及存儲(chǔ)/CXL測(cè)試儀等應(yīng)用。
值得一提的是，第二代AMD Versal Premium系列還具備更高的每平方毫米DSP算力（性能密度），并引入了一個(gè)新的收發(fā)器GTM2，支持1.25Gbps至128Gbps的數(shù)據(jù)速率，以及NRZ和PAM4編碼，效率最高可達(dá)7pJ/bit。此外，該系列還集成了豐富的網(wǎng)絡(luò)IP，包括100G多速率以太網(wǎng)核心、600G以太網(wǎng)核心以及400G高速加密引擎等，進(jìn)一步提升了其在數(shù)據(jù)傳輸和安全性方面的能力。
AMD高級(jí)副總裁兼自適應(yīng)和嵌入式計(jì)算事業(yè)部總經(jīng)理Salil Raje表示：“系統(tǒng)架構(gòu)師始終尋求在更小的空間內(nèi)裝入更多數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)各部分之間更高效地遷移數(shù)據(jù)。第二代Versal產(chǎn)品組合的最新成員可幫助客戶(hù)提升整體系統(tǒng)吞吐量和存儲(chǔ)器資源利用率，以實(shí)現(xiàn)更高性能，并為從云到邊緣的最嚴(yán)苛應(yīng)用提供洞察。”
據(jù)悉，第二代AMD Versal Premium系列開(kāi)發(fā)工具預(yù)計(jì)將于2025年第二季度提供，隨后于2026年初提供芯片樣片，并計(jì)劃于2026年下半年開(kāi)始量產(chǎn)出貨。這一系列的推出，無(wú)疑將為FPGA行業(yè)注入新的活力，并推動(dòng)數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的發(fā)展邁上新的臺(tái)階。
這些下一代接口和存儲(chǔ)器技術(shù)能夠在處理器和加速器之間快速且高效地訪問(wèn)和遷移數(shù)據(jù)。CXL 3.1 和 LPDDR5X 能助力更快速地釋放更多內(nèi)存，以滿足數(shù)據(jù)中心、通信以及測(cè)試測(cè)量市場(chǎng)中數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用日益增長(zhǎng)的實(shí)時(shí)處理和存儲(chǔ)需求。