A través de una cuidadosa selección de procesos de chip y un diseño de arquitectura consciente de la energía, los dispositivos AMD ofrecen ahorro de energía en todas las carteras de productos, incluidos los dispositivos de plataforma de SoC adaptable, las FPGA (Field-Programmable Gate Arrays, matrices de puertas lógicas programables en campo) Spartan™ 6, las FPGA Serie 7, las FPGA UltraScale™, las FPGA UltraScale+™ y los SoC adaptables. Con cada generación, AMD amplía sus capacidades de reducción de energía, que varían desde mejoras de procesos, innovaciones arquitectónicas, escalado agresivo de voltaje y estrategias avanzadas de optimización de software. A continuación, se muestran más detalles sobre las capacidades específicas de la cartera, las ventajas del proceso de chip y las evaluaciones comparativas. La estimación de energía, los modelos térmicos, el soporte completo del software y las placas de demostración están disponibles públicamente para todas las familias de productos. Diseñar la energía para los dispositivos AMD es más fácil que nunca con documentación completa, diseños de referencia de energía elaborados y probados, y herramientas potentes para liberar el potencial de tu próximo diseño y sacar el máximo provecho del SoC adaptable, SoC o FPGA.
SoC adaptable Versal
El SoC adaptable Versal™ es el dispositivo de procesamiento heterogéneo de última generación construido sobre el proceso FinFET de 7 nm HK-MG de TSMC, dando el siguiente salto en tecnología de bajo consumo energético y alto rendimiento a través de la innovación arquitectónica y los bloques de energía optimizada. La arquitectura Versal AI Engine ofrece hasta un 40 % de ahorro de energía para un uso intensivo de procesamiento
La combinación de bloques programables y endurecidos de SoC adaptable Versal permite a los diseñadores maximizar el rendimiento por vatio mediante la inclusión de técnicas de ahorro de energía de la generación anterior, así como una administración de energía mejorada, un nuevo escalado de voltaje y frecuencia, y la supervisión integrada del sistema para la administración inteligente de energía a nivel de la placa.
FPGA UltraScale+
Construidas sobre el proceso de semiconductores FinFET+ de alto rendimiento y bajo consumo energético de 16 nm de TSMC, las familias de dispositivos UltraScale+ ofrecen hasta un 60 % de ahorro de energía a nivel del dispositivo en general en comparación con los SoC y las FPGA Serie 7. Las mejoras arquitectónicas incluyen las siguientes opciones:
A través de la innovación arquitectónica y el funcionamiento de doble voltaje de la estructura principal del núcleo, las familias UltraScale+ superan las capacidades de rendimiento por vatio de las familias de Serie 7 por más del doble mediante la realización de reducciones de energía al tiempo que mejoran el rendimiento general.
Ahorro de energía de FPGA UltraScale+
| Serie 7 (28 nm) Voltaje nominal |
UltraScale (20 nm) Voltaje nominal |
UltraScale+ (16 nm) Voltaje nominal |
UltraScale+ (16 nm) Voltaje bajo |
|
|---|---|---|---|---|
| Voltaje de funcionamiento (VCCINT) | 1 V | 0,95 V | 0,85 V | 0,72 V |
| Rendimiento normalizado de la estructura | 1,0 veces | 1,2 veces | 1,6 veces | 1,2 veces |
| Potencia total normalizada | 1,0 veces | 0,7 veces | 0,8 veces | 0,5 veces |
| Rendimiento/vatio | 1,0 veces | 1,7 veces | Dos veces | 2,4 veces |
MPSoC Zynq UltraScale+
Además de todas las capacidades de reducción de energía de la lógica de FPGA UltraScale+, los MPSoC (Multiprocessor system-on-chip, sistemas multiprocesador en chip) Zynq™ UltraScale+ utilizan múltiples islas y dominios de energía dentro del sistema de procesamiento para la restricción de energía dinámica aproximada y detallada, con el propósito de ajustar continuamente el consumo energético a las demandas de rendimiento, lo que reduce el consumo general del dispositivo.
FPGA UltraScale
Construidas sobre el proceso de semiconductores de 20 nm de bajo consumo energético de TSMC junto con una importante restricción de energía y estática, las familias de FPGA UltraScale ofrecen hasta un 40 % de ahorro de energía a nivel de dispositivo en general en comparación con las FPGA Serie 7. Las mejoras arquitectónicas compartidas con los dispositivos UltraScale+ incluyen las siguientes opciones:
Ahorro de energía de UltraScale
| Serie 7 (28 nm) Voltaje nominal |
UltraScale (20 nm) Voltaje nominal |
UltraScale+ (16 nm) Voltaje nominal |
UltraScale+ (16 nm) Voltaje bajo |
|
|---|---|---|---|---|
| Voltaje de funcionamiento (VCCINT) | 1 V | 0,95 V | 0,85 V | 0,72 V |
| Rendimiento normalizado de la estructura | 1,0 veces | 1,2 veces | 1,6 veces | 1,2 veces |
| Potencia total normalizada | 1,0 veces | 0,7 veces | 0,8 veces | 0,5 veces |
| Rendimiento/vatio | 1,0 veces | 1,7 veces | Dos veces | 2,4 veces |
FPGA Serie 7 y SoC Zynq 7000
Como los únicos FPGA y SoC de 28 nm fabricados en un proceso de alto rendimiento y bajo consumo energético (28 HPL), los dispositivos de la Serie 7 y los SoC Zynq 7000 ofrecen hasta un 50 % de reducción de energía total en comparación con las familias de generación anterior y un rendimiento superior por vatio en comparación con las soluciones de 28 nm de la competencia. Las innovaciones arquitectónicas y a nivel de bloque incluyen las siguientes opciones:
Los requisitos de administración de energía son diversos y, a menudo, únicos para un caso de uso específico. Como resultado, ningún diseño de administración de energía puede proporcionar la solución óptima. AMD se asocia con empresas líderes en la industria de administración de energía (enumeradas a continuación) para proporcionar una variedad de diseños de referencia que se relacionan con casos de uso comunes, así como orientación general sobre los requisitos de suministro de energía de los productos AMD.
Soluciones de energía verificadas por hardware
Los diseños de referencia de energía verificados por hardware están diseñados para cumplir con todas las especificaciones de energía de AMD para un dispositivo o una familia de dispositivos específicos. Los diseños de referencia verificados por hardware garantizan que una solución de energía se haya construido y probado específicamente para cumplir con las especificaciones de voltaje, corriente y secuenciación de AMD. El proveedor de energía pone a disposición los datos de rendimiento y los archivos de diseño para impulsar tu proceso de diseño.
Soluciones no verificadas por hardware
Las soluciones no verificadas por hardware están diseñadas para cumplir con todas las especificaciones de energía de AMD y cumplir con los requisitos de un dispositivo o una familia de dispositivos específicos. Si bien no están verificadas por hardware, están garantizadas por las especificaciones de la ficha técnica.
Nota: Todas las soluciones son responsabilidad del proveedor de energía específico. Consulta con el proveedor de energía apropiado para obtener información adicional y conocer la disponibilidad.
Webinars y notas de la aplicación
XAPP1375: secuenciación de energía simplificada
XAPP1394: implementación de escalado dinámico de voltaje dependiente de la temperatura
Onsemi: Soluciones de energía automotriz de MPSoC Zynq UltraScale+ para ASIL-C
Monolithic Power Systems: Los módulos de energía MPS ofrecen una solución compacta y de ruido ultrabajo para RFSoC AMD Zynq UltraScale+
Texas Instruments: Uso de PMIC TPS65086x para alimentar MPSoC AMD Zynq™ UltraScale+™
Texas Instruments: Diseño de suministro de energía para la Serie Versal AI Edge
Herramientas de suministro de energía
Los socios de suministro de energía de AMD ofrecen herramientas intuitivas para acelerar los diseños de energía, el tiempo de comercialización y las simulaciones de PDN para garantizar un rendimiento confiable y óptimo del suministro de energía.
Socios de suministro de energía
Comprender los límites del diseño térmico de una aplicación varía significativamente entre los tipos de aplicación y los mercados finales. Un diseño de bajo consumo energético en un ambiente alto puede experimentar los mismos desafíos térmicos que un diseño de alto consumo energético en un ambiente mucho más bajo, por lo que entender cuáles son los límites de un sistema es fundamental para un producto exitoso y rentable, ya que el sobrediseño de una solución térmica conlleva costos y complejidad adicionales para un diseño.
Con este fin, AMD ofrece modelos térmicos DELPHI para todos los dispositivos actuales, compatibles con Siemens Flotherm y con Ansys IcePak.
La simulación térmica es un paso fundamental en el diseño de la placa y, como se indica en la tabla de procesos de metodología de la placa, los resultados de la estimación inicial deben utilizarse para la validación de la solución térmica.
Socios de diseño térmico
No todos los clientes tienen acceso a las herramientas de simulación térmica o a los recursos para ejecutar una simulación térmica. A través del programa AMD Alliance, puedes acceder a los socios que tienen capacidad de diseño térmico.
Selección de paquetes
Una parte importante de la selección del dispositivo es seleccionar el paquete adecuado para un diseño térmico exitoso. Los dispositivos AMD están disponibles en muchos tipos de paquetes para satisfacer las necesidades de los diferentes clientes; sin embargo, desde un punto de vista térmico, el embalaje sin tapa ofrece el mejor rendimiento térmico. Los dispositivos AMD se ofrecen en los siguientes paquetes:
Chip descubierto: diseñador de paquetes (SB/VB)
Con tapa (SF/VF)
Paquete sin tapa (VS/LS)
Paquete de voladizo sin tapa (VI)
AMD ofrece las mejores herramientas de su tipo para estimar el consumo de energía previo a la implementación, optimizar el diseño para el menor consumo energético en cada etapa y proporcionar un análisis exhaustivo para la optimización guiada por el usuario. A continuación, se presenta una variedad de herramientas basadas en hardware y software líderes en la industria de AMD y relacionadas con la energía para que los diseñadores puedan comenzar hoy mismo.
Comienza a desarrollar con el kit de evaluación ZCU102 con MPSoC Zynq™ UltraScale+™
El kit de evaluación ZCU102 permite a los diseñadores impulsar los diseños para aplicaciones automotrices, industriales, de video y de comunicaciones.
Únete a la lista de notificaciones de SoC adaptable y FPGA para recibir las noticias y las actualizaciones más recientes.