Tutoriais de memória Versal e NoC (Network on Chip, Rede em chip)
Saiba como criar projetos que aproveitam a rede em chip e os controladores de memória integrados em SoCs adaptativos Versal.
Visão geral
Os SoCs adaptativos e as FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays, Matrizes de portas programáveis em campo) da AMD suportam muitas tecnologias de memória diferentes, internas ou externas ao dispositivo. Com a lógica programável sendo usada com frequência como aceleradores em plataformas de processamento, muitos dispositivos AMD suportam todas as interfaces coerentes de cache, incluindo o padrão aberto CCIX e o CXL®.
- Memória interna: Os dispositivos UltraScale+™ adicionam 288 Kb de UltraRAM aos tipos de memória interna estabelecidos
- Memória de alta largura de banda: Memória IC 3D para maior largura de banda em relação às soluções DDR4/DDR5
- Memória externa paralela: Interfaces flexíveis para LPDDR5X, DDR5, LPDDR4, DDR4, RLDRAM3 e QDRIV
| SoC adaptativo Versal™ | UltraScale+ | UltraScale™ | Série 7 | Spartan™ 6 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Bloco de RAM | 239 Mb | 94 Mb | 36 Kb | 50 Mb | 4 Mb |
| UltraRAM | 717 Mb | 360 Mb | – | – | – |
| Memória de alta largura de banda (HBM) | 32 GB | 16 GB | – | – | – |
| Taxa máxima de dados externos | 8.533 Mb/s | 2.667 Mb/s | 2.400 Mb/s | 1.866 Mb/s | 800 Mb/s |
Memória interna (HBM, RAM)
HBM e RAM integradas
Os produtos AMD contêm diferentes tipos de memória interna para diferentes necessidades de projeto.
- A RAM distribuída usa LUTs (Look-up Tables, Tabelas de consulta) para armazenamento de coeficiente, máquinas de estado e buffers pequenos
- O Bloco de RAM é útil para armazenamento e buffering de dados rápidos e flexíveis
- Cada bloco de UltraRAM fornece 288 Kb e pode ser colocado em sequência para obter uma grande capacidade de armazenamento no chip
- A HBM (High Bandwidth Memory, Memória de largura de banda alta) é ideal para alta capacidade com maior largura de banda em relação a soluções de memória dedicadas
| SoC adaptativo Versal | UltraScale+ | UltraScale | Série 7 | Spartan 6 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Tamanho da RAM distribuída | 64 bits | 64 bits | 64 bits | 64 bits | 64 bits |
| Faixa de capacidade da RAM distribuída | 0,6 – 258 Mb | 1,2 Mb – 48,3 Mb | 4,1 Mb – 28,7 Mb | 70 Kb – 21 Mb | 75 Kb – 1,3 Mb |
| Tamanho do bloco de RAM | 36 Kb | 36 Kb | 36 Kb | 36 Kb | 18 Kb |
| Faixa de capacidade do bloco de RAM | 0,8 Mb – 239 Mb | 5,3 Mb – 94,5 Mb | 12,7 – 132,9 Mb | 180 Kb – 66,1 Mb | 216 Kb – 4,7 Mb |
| Tamanho da UltraRAM | 288 Kb | 288 Kb | – | – | – |
| Faixa de capacidade da UltraRAM | 6,8 Mb – 717 Mb | 90 Mb – 360 Mb | – | – | – |
| Tamanho de pilha da HBM | 8 GB – 16 GB | 4 GB – 8 GB | – | – | – |
| Faixa de capacidade da HBM | 8 GB – 32 GB | 4 GB – 16 GB | – | – | – |
Interfaces de memória externa
A AMD oferece um conjunto abrangente de interfaces de memória de camada física e controladores de memória para requisitos variados de largura de banda, eficiência e baixa latência. Com base em um rigoroso processo de caracterização para determinar as especificações, as interfaces suportadas incluem componentes LPDDR5X, LPDDR5 e LPDDR4, DIMMs de vários compartimentos DDR5, DDR4 e DDR3, incluindo UDIMM, SODIMM e RDIMM. Consulte as ferramentas a seguir para planejar o projeto e a implementação da interface de memória:
- A Memory Interface Planning Tool (dispositivos Versal) determina quais dispositivos Versal são adequados para suas necessidades de interface de memória
- O Memory Performance Utility (dispositivos UltraScale+ e UltraScale) determina a taxa máxima para sua configuração
- O Max Interface Capacities Utility (dispositivos UltraScale+ e UltraScale) determina o número máximo de interfaces para seu dispositivo e embalagem
- Guias de projeto de PCB (Versal/UltraScale) garantem o sucesso da implementação
- Memory IP Design Checklist (dispositivos UltraScale+ e UltraScale) de regras de projeto
Os controladores de memória AMD estão incluídos no Catálogo IP do Vivado™ sem custo adicional.
Consulte a folha de dados do dispositivo para obter uma lista completa dos padrões de memória suportados e das taxas máximas de dados.
Ferramentas
A AMD fornece as melhores ferramentas da categoria para estimar o desempenho da memória, a capacidade da interface e o consumo de energia para maximizar o desempenho por watt e acelerar o projeto e a implementação. Veja, abaixo, uma variedade de ferramentas relacionadas a memória e energia para começar hoje mesmo.
Guia de seleção de memória
| Mérito relativo | DIMM DDR4 | HMC | RLDRAM 3 | QDR-IV | LPDDR4 | Dispositivo HBM Virtex UltraScale+ | SoC adaptativo HBM Versal |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Largura de banda | 21 GB/s | 160 GB/s | 10,8 GB/s | 16,8 GB/s | 9,6 GB/s | 460 GB/s | 820 GB/s |
| Densidade | 32 GB | 2 GB | 280 MB (0,280 GB) |
18 MB (0,018 GB) |
4 GB | 16 GB | 32 GB |
| Preço/GB | $ | $$$ | $$ | $$ | $$ | $$ | $$ |
| Requisito de PCB | Alta | Médio | Alta | Alta | Alta |
Nenhum | Nenhum |
| Potência (pJ/bit) | ~27 | ~30 | ~40 | ~27 | ~19 | ~7 | ~6 |
| Latência | Média | Alta | Baixa | Baixa | Média | Média | Média |
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