Grâce à une sélection rigoureuse des procédés de fabrication des circuits intégrés et à une conception architecturale économe en énergie, les dispositifs AMD offrent une efficacité énergétique dans toutes les gammes de produits, y compris les appareils à plateforme SoC adaptative, les FPGA Spartan™ 6, les FPGA de la série 7, les FPGA UltraScale™, les FPGA UltraScale+™ et les SoC adaptatifs. À chaque génération, AMD étend ses capacités de réduction de la consommation énergétique, qu'il s'agisse d'améliorations des procédés, d'innovations architecturales, de mise à l'échelle agressive de la tension ou de stratégies avancées d'optimisation software. Vous trouverez ci-dessous plus de détails sur les capacités spécifiques de chaque gamme, les avantages des procédés de fabrication des circuits intégrés et les comparaisons de performances. L'estimation de la consommation, les modèles thermiques, l'assistance software complète et les cartes de démonstration sont accessibles au public pour toutes les gammes. La définition de la consommation des appareils AMD n'a jamais été aussi simple grâce à une documentation complète, à des modèles de référence de consommation conçus et testés, et à des outils performants qui vous permettront de libérer le potentiel de votre prochaine conception pour tirer le meilleur parti de votre SoC adaptatif, SoC ou FPGA.
SoC adaptatif Versal
Le SoC adaptatif Versal™ est un appareil de calcul hétérogène de nouvelle génération, construit selon le procédé FinFET HK-MG 7 nm de TSMC. Il représente une avancée majeure en matière de technologie basse consommation et hautes performances, grâce à une architecture innovante et à des blocs optimisés en termes de consommation. L'architecture Versal AI Engine permet de réduire la consommation jusqu'à 40 % pour les applications de calcul intensif
La combinaison de blocs programmables et durcis de SoC adaptatif Versal permet aux concepteurs d'optimiser les performances par watt en intégrant des techniques d'économie énergétique de la génération précédente, ainsi qu'une gestion améliorée de la consommation énergétique, une nouvelle mise à l'échelle de la tension et de la fréquence, et une surveillance intégrée du système pour une gestion intelligente de la consommation au niveau de la carte.
FPGA UltraScale+
Basées sur le procédé de fabrication de semi-conducteurs FinFET+ 16 nm hautes performances et basse consommation de TSMC, les gammes d'appareils UltraScale+ permettent d'économiser jusqu'à 60 % de la consommation globale des appareils par rapport aux FPGA et SoC de la série 7. Les améliorations architecturales comprennent :
Grâce à l'innovation architecturale et au fonctionnement à double tension du cœur principal, les gammes UltraScale+ permettent de plus que doubler les performances par watt des gammes de la série 7, en réduisant la consommation tout en améliorant le rendement global.
Économies d'énergie des FPGA UltraScale+
| Série 7 (28 nm) VNOM |
UltraScale (20 nm) VNOM |
UltraScale+ (16 nm) VNOM |
UltraScale+ (16 nm) VLOW |
|
|---|---|---|---|---|
| Tension de fonctionnement (CCCN) | 1 V | 0,95 V | 0,85 V | 0,72V |
| Performances de structure normalisées | x 1,0 | x 1,2 | 1,6x | x 1,2 |
| Puissance totale normalisée | x 1,0 | 0,7x | 0,8x | 0,5x |
| Performances/watt | x 1,0 | 1,7x | 2x | 2,4 x |
MPSoC Zynq UltraScale+
En plus de toutes les capacités de réduction de la consommation énergétique de la logique FPGA UltraScale+, les MPSoC Zynq™ UltraScale+ utilisent plusieurs îlots et domaines d'alimentation au sein du système de traitement pour la mise hors tension à grain grossier et à grain fin, afin d'ajuster en permanence la consommation énergétique en fonction des exigences de performances, réduisant ainsi la consommation énergétique globale de l'appareil.
FPGA UltraScale
Basées sur le procédé de fabrication de semi-conducteurs 20 nm à faible consommation énergétique de TSMC, associé à une importante commutation statique et à une mise hors tension, les gammes de FPGA UltraScale permettent de réaliser jusqu'à 40 % d'économies d'énergie au niveau de l'appareil par rapport aux FPGA de la série 7. Les améliorations architecturales communes aux appareils UltraScale+ comprennent :
Économies d'énergie d'UltraScale
| Série 7 (28 nm) VNOM |
UltraScale (20 nm) VNOM |
UltraScale+ (16 nm) VNOM |
UltraScale+ (16 nm) VLOW |
|
|---|---|---|---|---|
| Tension de fonctionnement (CCCN) | 1 V | 0,95 V | 0,85 V | 0,72V |
| Performances de structure normalisées | x 1,0 | x 1,2 | 1,6x | x 1,2 |
| Puissance totale normalisée | x 1,0 | 0,7x | 0,8x | 0,5x |
| Performances/watt | x 1,0 | 1,7x | 2x | 2,4 x |
FPGA série 7 et SoC Zynq 7000
En tant que seuls FPGA et SoC de 28 nm fabriqués selon un procédé haute performance et basse consommation (28HPL), les appareils de la série 7 et les SoC Zynq 7000 offrent une réduction de la consommation totale pouvant atteindre 50 % par rapport aux gammes de la génération précédente et des performances par watt supérieures à celles des solutions 28 nm concurrentes. Les innovations architecturales et au niveau des blocs comprennent :
Les exigences en matière de gestion de la consommation énergétique sont diverses et souvent propres à un cas d'utilisation spécifique. Par conséquent, aucune conception de gestion de la consommation énergétique ne peut à elle seule fournir la solution optimale. AMD s'associe à des entreprises de gestion de la consommation énergétique leaders du secteur (énumérées ci-dessous) pour fournir une variété de conceptions de référence qui correspondent à des cas d'utilisation courants, ainsi que des conseils généraux sur les exigences en matière d'alimentation électrique des produits AMD.
Solutions d'alimentation vérifiées par hardware
Les conceptions de référence vérifiées par hardware sont conçues pour répondre à toutes les spécifications d'alimentation AMD pour un appareil ou une gamme d'appareils ciblés. Les conceptions de référence vérifiées par hardware garantissent qu'une solution d'alimentation a été spécifiquement conçue et testée pour répondre aux spécifications AMD en matière de tension, d'intensité et de séquencement. Les données de performances et les fichiers de conception sont mis à disposition par le fournisseur d'alimentation pour optimiser votre processus de conception.
Solutions non vérifiées par hardware
Les solutions non vérifiées par hardware sont conçues pour répondre à toutes les spécifications d'alimentation AMD et répondront aux exigences d'un appareil ou d'une gamme d'appareils ciblés. Bien qu'elles ne soient pas vérifiées par hardware, elles sont garanties par les spécifications de la fiche technique.
Remarque : Toutes les solutions relèvent de la responsabilité du fournisseur d'énergie spécifique. Pour plus d'informations et pour connaître la disponibilité, contactez le fournisseur d'alimentation approprié.
Webinaires et notes d'application
XAPP1375 - Séquencement d'alimentation simplifié
Onsemi : Solutions d'alimentation automobile MPSoC Zynq UltraScale+ conformes à la norme ASIL-C
Monolithic Power Systems : Les modules d'alimentation MPS offrent une solution compacte et à très faible bruit pour le RFSoC AMD Zynq UltraScale+
Texas Instruments : Utilisation du PMIC TPS65086x pour alimenter les MPSoC AMD Zynq™ UltraScale+™
Texas Instruments : Conception de l'alimentation pour la série AMD Versal AI Edge
Outils d'alimentation
Les partenaires d'AMD en matière d'alimentation fournissent des outils intuitifs pour accélérer la conception de l'alimentation, le délai de mise sur le marché et les simulations PDN afin de garantir une performance fiable et optimale de l'alimentation.
Partenaires d'alimentation
La compréhension des limites de conception thermique d'une application varie considérablement selon les types d'applications et les marchés finaux. Une conception à faible puissance dans un environnement à température élevée peut rencontrer les mêmes défis thermiques qu'une conception à haute puissance dans un environnement à température beaucoup plus basse. Il est donc essentiel de comprendre les limites d'un système pour obtenir un produit performant et rentable, car une solution thermique surdimensionnée entraîne des coûts supplémentaires et accroît la complexité d'une conception.
À cette fin, AMD fournit des modèles thermiques DELPHI pour tous les appareils actuels, qui prennent en charge Siemens Flotherm et Ansys IcePak.
La simulation thermique est une étape essentielle de la conception des cartes et, comme indiqué dans le diagramme du processus de méthodologie des cartes, les résultats de l'estimation initiale doivent être utilisés pour la validation de la solution thermique.
Partenaires de conception thermique
Tous les clients n'ont pas accès aux outils de simulation thermique ou aux ressources nécessaires pour effectuer une simulation thermique. Grâce au programme AMD Alliance, vous pouvez accéder à des partenaires qui ont des capacités de conception thermique.
Sélection du package
Une partie importante de la sélection de l'appareil consiste à choisir le bon boîtier pour une conception thermique réussie. Les appareils AMD sont disponibles dans de nombreux types de boîtiers pour répondre aux différents besoins des clients. Cependant, d'un point de vue thermique, un boîtier sans couvercle offre les meilleures performances thermiques. Les appareils AMD sont proposés dans les boîtiers suivants :
Bare Die – Package Designator (SB/VB)
Avec couvercle - (SF/VF)
Lidless Package (VS/LS)
Lidless Overhang Package (VI)
AMD fournit les meilleurs outils de leur catégorie pour estimer la consommation énergétique avant la mise en œuvre, optimiser la consommation à chaque étape de la conception et fournir une analyse approfondie pour une optimisation guidée par l'utilisateur. Vous trouverez ci-dessous un éventail d'outils hardware et software AMD de pointe en matière de consommation énergétique, destinés aux concepteurs.
Commencez à développer sur le kit d'évaluation MPSoC Zynq™ UltraScale+™ ZCU102
Le kit d'évaluation ZCU102 permet aux concepteurs de lancer rapidement des conceptions pour des applications automobiles, industrielles, vidéo et de communication.
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