AMD Virtex™ UltraScale+™ HBM デバイス
このビデオでは、HBM (広帯域幅メモリ) と CCIX 技術を搭載する AMD 16 nm Virtex™ UltraScale+™ FPGA の機能とメモリ帯域幅について説明しています。
AMD Virtex™ UltraScale+™ HBM 製品の特長
AMD Virtex UltraScale+ HBM FPGA は、最大 500 Mb のオンチップ メモリと、さらに 460 GB/s のメモリ帯域を実現する最大 16 GB の広帯域幅メモリ (HBM) Gen2 を備え、最高レベルのオンチップ メモリ集積度を提供します。
革新的な HBM コントローラーを搭載した優れた統合ソリューションは、最大の帯域幅、効率的な配線とロジックの使用、優れた電力効率を可能にするため、AI 推論からビデオ トランスコーディング、次世代ファイアウォール、データ ウェアハウスに至るまで、大規模なデータセットを処理するワークロードに最適です。
主な機能と利点
広帯域幅メモリ
460Gb/s の HBM 帯域幅は DDR4 DIMM の 20 倍となります。拡張された AXI ポートと統合されたポート スイッチにより、任意のポートから任意のアドレスへのアクセスが可能になりるため、メモリ帯域幅を効果的に活用できるようになり、デザインの小型化、簡素化、および迅速な製品化につながります。
マルチテラビットの SerDes 帯域幅
高スループット システム対応の最大 3.1 Tb/s SerDes 帯域幅を提供します。58 Gb/s PAM4 と 32.75G NRZ トランシーバーをサポートしているため、最新の光技術に対応でき、既存インフラとの互換性も備えることができます。
高速コネクティビティの統合
100G Ethernet MAC (RS-FEC 付き)、150G Interlaken、および PCIe Gen4 のハード IP を統合しているため、消費電力を最小限に抑えることができ、設計サイクルも短縮できます。
ビットあたりの消費電力が低い
ディスクリート メモリ ソリューションと比較して、ビットあたりの消費電力が 1/4 ～ 1/6 に削減され (～ 7pJ/ビット)、低運用コストを実現できるため、消費電力重視のアプリケーションに適しています。
CCIX 搭載 PCIe® Gen4x8
CCIX ポートを使用するキャッシュ コヒーレントなコンピューティングは、複数の 100G ポートに対応する完全なエンド ツー エンド ソリューションに最適です。
フットプリント削減
パッケージ化された外部メモリへの I/O を排除し、大容量のオンチップ メモリを備えることで、性能を損なうことなく小型フットプリントでのシステム設計が可能
製品ポートフォリオ
Virtex UltraScale+ ファミリを紹介
アプリケーション
Virtex UltraScale+ FPGA がもたらす新たな可能性を探る
ネットワークおよびセキュリティ アクセラレーション
高機能なプログラマブル ロジックと HBM の組み合わせは、多くのネットワークおよびセキュリティ アプリケーションに大きなメリットをもたらします。ボード上に複数の DIMM を配置する代わりに、Virtex UltraScale+ HBM FPGA ベースのネットワーク アクセラレータ カードを使用することで、シングル デバイスに同等メモリを実装でき、低電力で高性能なシステムを実現できます。HBM スタックを統合した Virtex UltraScale+ HBM FPGA に実装した場合、HBM 帯域幅によって最大 5 倍のルックアップ レートと、市販の TCAM よりも 80 倍の検索エントリを提供します。最終ソリューションにもたらすこれらのメリットに加えて、HBM が統合されていることにより、PCB がシンプルになり、メモリ サブシステムが簡素化されることで、より簡単に低リスクの設計フローが可能になります。
データベース アクセラレーションおよびデータ分析
アプリケーションの進化によってデータ量が爆発的に増加し、データベース インフラに大きな負荷がかかるようになりました。そこで、消費電力を犠牲にすることなく広帯域化を実現するニーズが高まっています。最大 28 TOPS (INT8) の処理性能と 460 Gb/s のメモリ帯域幅により、ルックアップ、クエリ、簡潔化、圧縮などを含む、大規模なデータベースやデータ分析のワークロードに対応できる優れた性能と容量を提供します。AMD では Vivado™ Design Suite や Vitis 統合ソフトウェア プラットフォーム、さらには最適化済みのパートナー ソリューションに至るまで包括的な開発ツールを提供しているため、開発者はこれらを自由に選択して利用できます。
適応性に優れた AI
Virtex UltraScale+ HBM FPGA は、プログラマブル機能を提供するため、常に進化する機械学習 (ML)/人工知能 (AI) アーキテクチャに柔軟に対応できます。この FPGA は、AMD の CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) 技術を採用しているため、数千本の信号配線で HBM メモリにアクセスできます。AI 推論アプリケーションは、統合された HBM を使用することで電力要件を低減しながら、大規模なデータセットを最大速度で処理できます。460 Gb/s のメモリ帯域幅を提供する Virtex UltraScale+ HBM FPGA は、外部メモリにアクセスしなくてもモデル全体の保存やアクセスを可能にする十分なメモリ容量を提供します。
ビデオおよび画像処理
今日のインターネット トラフィックの大半はビデオ ストリーミングが占めるといわれています。ソーシャル メディア、ゲーム、マーケティング、ブロードキャスティングなどのストリーミングでは、高品質のビデオや画像が途切れなく配信される必要があります。そこで、サービス プロバイダーは、データセンターのインフラとカスタマー エクスペリエンスの両方に対応する必要があります。FPGA ベースのビデオ アクセラレーションを使用することで、インフラがシンプルになり、予算に合った安定したレイテンシ重視のサービスを提供できるようになります。Virtex UltraScale+ HBM FPGA は、58G PAM4 を含むさまざまなシリアル インターフェイスを提供し、また演算負荷の高いビデオ/画像処理アプリケーション向けに高性能に最適化されたフォームファクターを提供します。
製品一覧
| XCVU31P | XCVU33P | XCVU35P | XCVU37P | XCVU45P | XCVU47P | XCVU57P | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| システム ロジック セル (K) | 962 | 962 | 1,907 | 2,852 | 1,907 | 2,852 | 2,852 |
| DSP スライス | 2,880 | 2,880 | 5,952 | 9,024 | 5,952 | 9,024 | 9,024 |
| HBM DRAM (GB) | 4 | 8 | 8 | 8 | 16 | 16 | 16 |
| HBM AXI インターフェイス | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 |
| PCIe Gen3x16/Gen4x8/CCIX | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| GTY/GTM トランシーバー (32.75/58 Gb/s) | 32/0 | 32/0 | 64/0 | 96/0 | 64/0 | 96/0 | 32/32 |
| I/O | 208 | 208 | 416 | 624 | 416 | 624 | 624 |
利用開始
実証済みの HW/SW サポート、ツール、デザイン サンプル、およびキットに対応した関連資料を利用することで、すぐに設計を開始して製品の市場投入までの期間を短縮できます。
Virtex UltraScale+ HBM FPGA VCU128 評価キット
VCU128 ボードには、新しい AMD の Virtex UltraScale+ VU37P HBM FPGA が搭載されています。スタックド シリコン インターコネクト技術を採用してパッケージ基板上の FPGA ダイの隣に HBM ダイを追加しています。
サポートとリソース
Virtex UltraScale+ HBM FPGA 製品パンフレット
Virtex UltraScale+ HBM FPGA は、最大 16 GB の広帯域幅メモリ (HBM Gen2) を統合し、460 GB/s の帯域幅と、約 7 pJ/bit の非常に低い消費電力を実現します。統合された HBM コントローラーとスイッチにより、ロジック サイズが 250K LUT 減少し、研究開発の時間が短縮されます。
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