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.
Diseños de referencia verificados por hardware
| Proveedor | Diseño de referencia | Serie de SoC adaptable | Agrupaciones de carril de alimentación |
|---|---|---|---|
| Analog Devices, Inc | Diseño de referencia de energía de Versal | AI Core, Prime, AI Edge | Carriles mínimos |
| MAXREFDES1238 | |||
| Andapt | Suministro de energía programable para Versal Premium de baja corriente | Premium | Carriles mínimos |
| Suministro de energía programable para Versal Premium de baja corriente | |||
| Monolithic Power Systems | EVREF105A de eficiencia optimizada | AI Core, Prime, AI Edge | Carriles mínimos |
| EVXLVA_02-A de tamaño optimizado | |||
| Infineon | EV-121-D | AI Core, Prime, AI Edge | Carriles mínimos |
| Renesas | VERSALDEMOZ1 | AI Core, Prime, AI Edge | Carriles mínimos |
| ISLVERSALDEMO2Z | AI Core, AI Edge de nivel aeroespacial | Administración de energía total | |
| Texas Instruments | PMP22165 | AI Core, Prime, AI Edge | Carriles mínimos |
| Versal XQR de nivel aeroespacial ADM-VA600 | AI Core, AI Edge de nivel aeroespacial | ||
| Solución de entrega de energía automotriz PMP23227 | AI Core, Prime, AI Edge | Carriles mínimos |
Diseños de referencia no verificados por hardware
Diseños de referencia verificados por hardware
| Proveedor | Diseño de referencia | Familia de dispositivos | Dispositivos de destino |
|---|---|---|---|
| Infineon | Placa de evaluación AMD ZCU111 | RFSoC de 1.ª generación | ZU21 - ZU29 |
| Monolithic Power Systems | EVREF0102A: placa de módulo de energía analógica de RFSoC |
RFSoC de 1.ª generación | ZU21 - ZU29 |
| EVREF0106: módulo de energía de ruido ultrabajo verificado para carriles analógicos de RFSoC | Todos los RFSoC | Todos los RFSoC | |
| EVREF0107: módulo de energía de ruido ultrabajo | Versal Serie RF | Todos los RFSoC y Versal RF | |
| Intersil-Renesas | ISL8024DEMO2Z: placa de módulo de energía analógica de RFSoC | RFSoC de 1.ª generación | ZU21 - ZU29 |
Diseños de referencia no verificados por hardware
| Proveedor | Diseño de referencia | Familia de dispositivos |
Dispositivos de destino |
|---|---|---|---|
| Monolithic Power Systems | Solución de tamaño optimizada utilizando módulos de energía |
RFSoC de 1.ª generación | ZU21 - ZU29 |
| Solución altamente integrada con secuenciación interna | RFSoC de 1.ª generación | ZU21 - ZU29 | |
| Solución de energía modular de tamaño optimizado | RFSoC de 2.ª generación, RFSoC de 3.ª generación | ZU39 - ZU49 | |
| Solución de energía independiente de eficiencia optimizada | RFSoC de 2.ª generación, RFSoC de 3.ª generación | ZU39 - ZU49 | |
| Solución de energía modular con PMBus | RFSoC de 2.ª generación, RFSoC de 3.ª generación | ZU39 - ZU49 |
Diseños de referencia verificados por hardware
Nota 1: Para obtener más información sobre los casos de uso de dispositivos Zynq UltraScale+, consulta la sección Soluciones de consolidación de suministro de energía para MPSoC Zynq UltraScale+ de UG583.
Diseños de referencia no verificados por hardware
| Proveedor | Diseño de referencia | Dispositivos de destino | Agrupaciones de carril de alimentación |
|---|---|---|---|
| Monolithic Power Systems | Suministro de energía de costo y tamaño optimizados | ZU1 - ZU3 | Carriles mínimos y administración de energía total |
| Proveedor | Diseño de referencia | Familia de productos |
Dispositivos de destino |
|---|---|---|---|
| TDK | Solución de módulo de energía de área optimizada | Artix UltraScale+ | Todos los AU+ |
| Andapt | Soluciones PMIC de bajo consumo energético para Artix US+ | Artix UltraScale+ | Todos los AU+ |
| Proveedor | Diseño de referencia | Familia de productos | Dispositivos de destino |
|---|---|---|---|
| Monolithic Power Systems | Suministro de energía de costo y tamaño optimizados | Artix UltraScale+ | Todos los AU+ |
| Diseño de referencia Zynq UltraScale+ con optimización de costos | Zynq UltraScale+ | ZU1/2/3 | |
| Analog Devices | Solución de bajo costo con carriles mínimos | Artix UltraScale+ | Todos los AU+ |
| Empower Semi | Soluciones flexibles y de alto rendimiento para FPGA, ASIC y SoC | Artix UltraScale+ | Todos los AU+ |
| Texas Instruments | TIDA-01480 | Zynq UltraScale+ | ZU2-5 |
| onsemi | Solución de suministro de energía independiente | Artix UltraScale+ | Todos los AU+ |
| Solución de administración de energía y carriles mínimos | Zynq UltraScale+ | ZU1/2/3 |
Diseños de referencia verificados por hardware
| Proveedor | Diseño de referencia | Familia de productos | Dispositivos de destino |
|---|---|---|---|
| Intersil/Renesas | Placa de evaluación AMD VCU128 | Virtex UltraScale+ | VU37P/VU19P1 |
| Monolithic Power Systems | Solución basada en módulos de área optimizada para Kintex UltraScale+ | Kintex UltraScale+ | Todos los KU+ |
| Solución independiente de densidad de alta potencia | Virtex UltraScale+ | VU19P-VU57P | |
| Solución totalmente integrada mediante módulos | Virtex UltraScale+ | VU19P-VU57P | |
| Cyntec | Solución escalable basada en módulos para Virtex UltraScale+ |
Virtex UltraScale+ | VU37P |
| Texas Instruments | PMP10555: Solución de energía para estación base de radio móvil con PMBus | Virtex/Kintex UltraScale+ | Todos los KU+, VU3P-VU13P |
| Andapt | PMIC programables para soluciones de carriles mínimos | Kintex UltraScale+ | KU3P-KU15P |
| PMIC programables para soluciones de carriles mínimos | Virtex UltraScale+ | VU3P, VU5P y VU7P | |
| PMIC programables para la administración de energía total | Virtex UltraScale+ | VU31P, VU33P y VU35P |
Diseños de referencia no verificados por hardware
| Proveedor | Diseño de referencia | Familia de productos | Dispositivos de destino |
|---|---|---|---|
| Monolithic Power Systems | Solución de suministro de energía de eficiencia optimizada | Virtex UltraScale+ | VU3P-VU13P y VU31P-VU37P |
| Solución de suministro de energía de tamaño optimizado | Virtex UltraScale+ | VU3P-VU13P y VU31P-VU37P | |
| Solución de suministro de energía de tamaño o eficiencia optimizados | Virtex UltraScale+ | VU19P, VU27P/29P, VU47P/49P y VU57P | |
| Solución integrada de suministro de energía de secuenciación | Kintex UltraScale+ | KU3P-KU15P | |
| Solución de suministro de energía de tamaño optimizado | Kintex UltraScale+ | KU3P-KU15P | |
| onsemi | Soluciones escalables de suministro de energía | Virtex UltraScale+ | Todos los VU+ |
| Soluciones escalables de suministro de energía | Kintex UltraScale+ | Todos los KU+ |
Diseños de referencia verificados por hardware
| Proveedor | Diseño de referencia | Familia de productos | Dispositivos de destino |
|---|---|---|---|
| Infineon | Placa de desarrollo Avnet Kintex UltraScale | KU040 | |
| Analog Devices | Plataforma de red óptica de FPGA Virtex UltraScale múltiple de 100 G | Virtex UltraScale | VU095, VU125, VU160 y VU190 |
| Texas Instruments | Suministro de energía de bajo ruido para transceptores seriales GTH y GTY | Kintex UltraScale | KU025-KU115 |
| Solución de energía de FPGA Virtex UltraScale (con opción de telemetría) | Virtex UltraScale | VU065 - VU440 | |
| Solución de energía de FPGA Kintex UltraScale (con opción de telemetría) | Kintex UltraScale | KU025-KU115 | |
| Alpha Data, solución de energía endurecida por radiación (placa de terceros) | Kintex UltraScale de nivel aeroespacial | XQRKU060 | |
| Renesas | Solución de energía de nivel aeroespacial para la FPGA AMD XQRKU060 | Kintex UltraScale de nivel aeroespacial | XQRKU060 |
| Andapt | PMIC programables para Kintex UltraScale | Kintex UltraScale | Todos los KU |
Diseños de referencia no verificados por hardware
| Proveedor | Diseño de referencia | Familia de productos | Dispositivos de destino |
|---|---|---|---|
| Monolithic Power Systems | Solución de módulo de energía de tamaño optimizado con VCCINT escalable | Kintex UltraScale | Todos los KU |
Diseños de referencia verificados por hardware
| Proveedor | Diseño de referencia | Dispositivos de destino |
|---|---|---|
| Texas Instruments | Diseño de referencia de suministro de energía integrada altamente escalable para FPGA Artix 7 | Todos los Artix 7 |
| Analog Devices, Inc | Placa de desarrollo Artix 7 ARTY | A35T |
| Placa de evaluación Artix 7 Basys 3 | ||
| Renesas | Placa de referencia ISL91211A-BIK-REFZ | Todos los Artix 7 |
Diseños de referencia no verificados por hardware
| Proveedor | Diseño de referencia | Dispositivos de destino |
|---|---|---|
| Monolithic Power Systems | Diseño de referencia independiente Artix 7 | XC7A12T - XC7A200T |
| Diseño de referencia modular Artix 7 | ||
| onsemi | Diseño de referencia independiente Artix 7 | Todos los Artix 7 |
Diseños de referencia verificados por hardware
| Proveedor | Diseño de referencia | Dispositivos de destino |
|---|---|---|
| Monolithic Power Systems | Soluciones escalables con optimización de costos y área Spartan 7 | S6 - S100 |
| Solución de energía independiente con secuenciación integrada | S6 - S100 | |
| Texas Instruments | Diseño de referencia de suministro de energía integrada altamente escalable para FPGA Spartan 7 | Todos los Spartan 7 |
Renesas |
Soluciones de energía escalables y flexibles, con optimización de costos y tamaño para Spartan 7 | S6 - S100 |
| Placa de referencia ISL91211BIK-REF2Z | Todos los Spartan 7 |
|
| Andapt | Diseño de referencia de administración de energía verificado por hardware | Todos los Spartan 7 |
| ROHM | Diseño de referencia de energía industrial REF67001 | Todos los Artix 7/Spartan 7 |
Diseños de referencia no verificados por hardware
| Proveedor | Diseño de referencia | Dispositivos de destino |
|---|---|---|
| Analog Devices, Inc. | Solución de PMIC Artix 7 y Spartan 7 | Todos los Artix 7 y Spartan 7 |
| MPS | Solución independiente con optimización de costos Spartan 7 | |
| Solución de módulo con optimización de tamaño Spartan 7 | ||
| onsemi | Diseño de referencia independiente Spartan 7 | Todos los Spartan 7 |
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.
Carga tus XPE o PDM a las herramientas de los proveedores
Webinars y notas de la aplicación
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. Puedes cargar archivos de energía de AMD en herramientas de proveedores seleccionados para lograr un flujo de estimación de energía sin interrupciones y definir tu solución de suministro de energía.
| Proveedor | Descripción | Características |
|---|---|---|
| Andapt | WebAmP R.D | Herramienta de diseño de administración de energía de FPGA/SoC |
| Flex Power Modules | Herramienta Flex Power Designer | Diseño y simulación de suministro de energía Importación de archivos XPE |
| ProGrAnalog | Herramienta de verificación de PDN LoadSlammer | Evaluación/verificación de la red de suministro de energía en el hardware |
| Renesas | Configurador de carga múltiple PowerCompass e iSim | CAD, Diseño y simulación de suministro de energía Importación de archivos XPE, XML y PWR |
| Andapt | WebAmP R.D | Herramienta de diseño de administración de energía de FPGA/SoC |
Nota: Todas las herramientas son responsabilidad del proveedor de energía específico. Consulta con el proveedor de energía apropiado para obtener información adicional y conocer las instrucciones de uso.
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.
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