Por meio da seleção cuidadosa do processo de silício e do design de arquitetura com foco em energia, os dispositivos AMD oferecem eficiência de energia em todos os portfólios de produtos, incluindo dispositivos de plataforma de SoCs adaptativos, FPGAs Spartan™ 6, FPGAs Série 7, FPGAs UltraScale™, FPGAs UltraScale+™ e SoCs adaptativos. A cada geração, a AMD amplia seus recursos de redução de energia, que vão desde aprimoramentos de processos, inovações arquitetônicas, escalonamento agressivo de voltagem e estratégias avançadas de otimização de software. Mais detalhes sobre recursos específicos do portfólio, vantagens do processo de silício e comparações dos valores de referência são mostrados abaixo. A estimativa de energia, os modelos térmicos, o suporte completo a software e as placas de demonstração estão disponíveis publicamente para todas as famílias. Projetar energia para dispositivos AMD está mais fácil do que nunca, com documentação abrangente, projetos de referência de energia desenvolvidos e testados e ferramentas avançadas para liberar o potencial do seu próximo projeto e obter o máximo do seu SoC, SoC adaptativo ou FPGA.
SoC adaptativo Versal
O SoC adaptativo Versal™ é o dispositivo de computação heterogêneo de última geração projetado com base no processo FinFET HK-MG de 7 nm da TSMC, dando o próximo salto em tecnologia de baixo consumo de energia e alto desempenho por meio de inovação arquitetônica e blocos otimizados para consumo de energia. A arquitetura Versal AI Engine oferece até 40% de economia de energia para uso intensivo de computação
A combinação de blocos programáveis e reforçados de SoC adaptativo Versal permite que os projetistas maximizem o desempenho por watt, incluindo técnicas de economia de energia da geração anterior, bem como gerenciamento de energia aprimorado, novo dimensionamento de tensão e frequência e monitoramento de sistema integrado para gerenciamento de energia inteligente no nível da placa.
FPGAs UltraScale+
Baseadas no processo de semicondutor de alto desempenho e baixo consumo de energia FinFET+ de 16 nm da TSMC, as famílias de dispositivos UltraScale+ proporcionam até 60% de economia geral de energia no nível do dispositivo em comparação com as FPGAs e aos SoCs da Série 7. Os aprimoramentos arquitetônicos incluem:
Por meio da inovação arquitetônica e da operação de tensão dupla da malha do núcleo primário, as famílias UltraScale+ mais do que dobram o desempenho por watt das famílias da Série 7, realizando reduções de consumo de energia e melhorando o desempenho geral.
Economia de energia da FPGA UltraScale+
| Série 7 (28 nm) VNOM |
UltraScale (20 nm) VNOM |
UltraScale+ (16 nm) VNOM |
UltraScale+ (16 nm) VLOW |
|
|---|---|---|---|---|
| Tensão operacional (VCCINT) | 1 V | 0,95 V | 0,85 V | 0,72 V |
| Desempenho factual normalizado | 1,0x | 1,2x | 1,6x | 1,2x |
| Energia total normalizada | 1,0x | 0,7x | 0,8x | 0,5x |
| Desempenho/watt | 1,0x | 1,7x | 2x | 2,4x |
MPSoCs Zynq UltraScale+
Além de todos os recursos de redução de consumo de energia da lógica dos FPGAs UltraScale+, os MPSoCs Zynq™ UltraScale+ utilizam múltiplas ilhas de energia e domínios dentro do sistema de processamento para corte dinâmico de energia de granulação genérica e específica, ajustando continuamente o consumo de energia às demandas de desempenho, reduzindo a potência geral do dispositivo.
FPGAs UltraScale
Baseadas no processo de semicondutor de 20 nm de baixo consumo de energia da TSMC, juntamente com um significativo controle estático e de energia, as famílias de FPGA UltraScale oferecem até 40% de economia geral de energia no nível do dispositivo em comparação com as FPGAs da Série 7. Os aprimoramentos de arquitetura compartilhados com dispositivos UltraScale+ incluem:
Economia de energia do UltraScale
| Série 7 (28 nm) VNOM |
UltraScale (20 nm) VNOM |
UltraScale+ (16 nm) VNOM |
UltraScale+ (16 nm) VLOW |
|
|---|---|---|---|---|
| Tensão operacional (VCCINT) | 1 V | 0,95 V | 0,85 V | 0,72 V |
| Desempenho factual normalizado | 1,0x | 1,2x | 1,6x | 1,2x |
| Energia total normalizada | 1,0x | 0,7x | 0,8x | 0,5x |
| Desempenho/watt | 1,0x | 1,7x | 2x | 2,4x |
FPGAs da Série 7 e SoCs Zynq 7000
Como os únicos SoCs e FPGAs de 28 nm fabricados em um processo de alto desempenho e baixo consumo de energia (28 HPL), os dispositivos da Série 7 e os SoCs Zynq 7000 oferecem até 50% de redução total de energia em relação às famílias da geração anterior e desempenho superior por watt em comparação com as soluções de 28 nm da concorrência. As inovações arquitetônicas e em nível de bloco incluem:
Os requisitos de gerenciamento de energia são diversos e, muitas vezes, exclusivos de um caso de uso específico. Como resultado, nenhum projeto de gerenciamento de energia pode fornecer a solução ideal. A AMD faz parceria com empresas líderes do setor de gerenciamento de energia (listadas abaixo) para fornecer uma variedade de projetos de referência que são mapeados para casos de uso comuns, bem como orientação geral sobre os requisitos de fonte de alimentação dos produtos AMD.
Soluções de energia verificadas por hardware
Os projetos de referência de energia verificados por hardware são desenvolvidos para atender a todas as especificações de energia da AMD para um dispositivo ou família de dispositivos específicos. Os projetos de referência verificados por hardware garantem que uma solução de energia seja especificamente criada e testada para atender às especificações de tensão, corrente e sequenciamento da AMD. Os dados de desempenho e os arquivos de projeto são disponibilizados pelo fornecedor de energia para impulsionar seu processo de projeto.
Soluções não verificadas por hardware
As soluções não verificadas por hardware foram projetadas para atender a todas as especificações de energia da AMD e atenderão aos requisitos de um dispositivo ou família de dispositivos específicos. Embora não sejam verificadas por hardware, elas são garantidas pelas especificações da folha de dados.
Nota: Todas as soluções são de responsabilidade do fornecedor de energia específico. Consulte o fornecedor de energia apropriado para obter informações sobre disponibilidade e outros detalhes.
Webinars e notas de aplicação
XAPP1375 – Sequenciamento simplificado de energia
XAPP1394 – Implementação da escala dinâmica de tensão dependente da temperatura
Onsemi: Soluções de energia automotiva MPSoC Zynq UltraScale+ para ASIL-C
Monolithic Power Systems: Os módulos de energia MPS oferecem uma solução compacta e de ruído ultrabaixo para o RFSoC AMD Zynq UltraScale+
Texas Instruments: Uso do PMIC TPS65086x para alimentar os MPSoCs AMD Zynq™ UltraScale+™
Texas Instruments: Projeto de fonte de alimentação para AMD Versal Série AI Edge
Ferramentas de fornecimento de energia
Os parceiros de fornecimento de energia da AMD oferecem ferramentas intuitivas para acelerar os projetos de energia, o tempo de comercialização e as simulações de PDN para garantir um desempenho confiável e ideal do fornecimento de energia.
Parceiros de fornecimento de energia
Os limites de projeto térmico de uma aplicação variam muito entre os tipos de aplicação e os mercados finais. Um projeto de baixo consumo de energia em um ambiente de alto consumo pode enfrentar os mesmos desafios térmicos que um projeto de alto consumo de energia em um ambiente de baixo consumo. Portanto, entender quais são os limites de um sistema é crucial para um produto bem-sucedido e também para um produto com bom custo-benefício, já que um projeto excessivamente dimensionado para a solução térmica gera custos e complexidade extras.
Para isso, a AMD fornece modelos térmicos DELPHI para todos os dispositivos atuais, que são compatíveis com o Siemens Flotherm e com o Ansys Icepak.
A simulação térmica é uma etapa crítica no projeto de placas e, como indicado no gráfico do processo de metodologia de placas, os resultados da estimativa inicial devem ser utilizados para a validação da solução térmica.
Parceiros de projeto térmico
Nem todos os clientes têm acesso às ferramentas de simulação térmica ou aos recursos para executar uma simulação térmica. Por meio do programa AMD Alliance, você pode acessar parceiros que possuem capacidade de projeto térmico.
Seleção de embalagem
Uma parte importante da seleção de dispositivos é selecionar a embalagem certa para um projeto térmico bem-sucedido. Os dispositivos AMD estão disponíveis em vários tipos de embalagens para atender às diferentes necessidades dos clientes; no entanto, do ponto de vista térmico, a embalagem sem tampa oferece o melhor desempenho térmico. Os dispositivos da AMD estão disponíveis nas seguintes embalagens:
Bare Die – Designador de embalagem (SB/VB)
Com tampa - (SF/VF)
Embalagem sem tampa (VS/LS)
Embalagem sem tampa com saliência (VI)
A AMD fornece as melhores ferramentas da categoria para estimar o consumo de energia antes da implementação, otimizar para obter o menor consumo de energia em cada estágio do projeto e fornecer uma análise abrangente para otimização orientada pelo usuário. Confira a seguir várias ferramentas relacionadas a energia e baseadas em hardware e software da AMD líderes da indústria para os projetistas começarem hoje mesmo.
Comece a desenvolver no Kit de avaliação do MPSoC ZCU102 Zynq™ UltraScale+™
O Kit de avaliação ZCU102 permite que os projetistas iniciem projetos para aplicações automotivas, industriais, de vídeo e de comunicações.
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