概观
AMD 自适应 SoC 和 FPGA 支持器件内部或外部的许多不同存储器技术。由于可编程逻辑经常被用作处理平台中的加速器,因此,许多 AMD 器件都支持所有缓存一致性接口,其中包括 CCIX 开放标准和 CXL®。
- 内部存储器:UltraScale+™ 器件在现有内部存储器类型基础上,创新集成 288Kb UltraRAM
- 高带宽内存:相较于 DDR4/DDR5 解决方案,3D IC 存储技术可提供更高带宽
- 并行外部存储器:灵活的 LPDDR5X、DDR5、LPDDR4、DDR4、RLDRAM3 和 QDRIV 接口
Versal™ 自适应 SoC | UltraScale+ | UltraScale™ | 7 系列 | Spartan™ 6 | |
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块 RAM | 239Mb | 94Mb | 36Kb | 50Mb | 4Mb |
UltraRAM | 717Mb | 360Mb | – | – | – |
高带宽内存 (HBM) | 32GB | 16GB | – | – | – |
外部最大数据速率 | 8533Mb/s | 2667Mb/s | 2400Mb/s | 1866Mb/s | 800Mb/s |
内部存储器(HBM、RAM)
集成的 HBM 和 RAM
AMD 产品包含不同类型的内部存储器,可满足不同设计的需求。
- 分布式 RAM 将 LUT 用于系数存储、状态机和小型缓冲区
- 块 RAM 对于快速、灵活的数据存储和缓冲非常有用
- 每个 UltraRAM 模块提供 288Kb,并可级联以获得较大的片上存储容量
- HBM(高带宽内存)是实现高容量与高带宽的选择,其性能显著优于分立式内存解决方案
Versal 自适应 SoC | UltraScale+ | UltraScale | 7 系列 | Spartan 6 | |
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分布式 RAM 大小 | 64 位 | 64 位 | 64 位 | 64 位 | 64 位 |
分布式 RAM 容量范围 | 0.6 – 258Mb | 1.2Mb – 48.3Mb | 4.1Mb – 28.7Mb | 70Kb – 21Mb | 75Kb – 1.3Mb |
块 RAM 大小 | 36Kb | 36Kb | 36Kb | 36Kb | 18Kb |
块 RAM 容量范围 | 0.8Mb – 239Mb | 5.3Mb – 94.5Mb | 12.7 – 132.9Mb | 180Kb – 66.1Mb | 216Kb – 4.7Mb |
UltraRAM 大小 | 288Kb | 288Kb | – | – | – |
UltraRAM 容量范围 | 6.8Mb – 717Mb | 90Mb – 360Mb | – | – | – |
HBM 堆栈大小 | 8GB – 16GB | 4GB – 8GB | – | – | – |
HBM 容量范围 | 8GB – 32GB | 4GB – 16GB | – | – | – |
外部存储器接口
AMD 提供一系列综合而全面的物理层存储器接口和存储器控制器,可充分满足各种带宽、效率及低时延需求。基于严格的表征流程来确定规格,支持的接口包括 LPDDR5X、LPDDR5 和 LPDDR4 组件,DDR5、DDR4 和 DDR3 多列配置 DIMM(包括 UDIMM、SODIMM 和 RDIMM)。请参考以下工具来规划您的存储器接口设计及实现方案:
- 存储器接口规划工具(Versal 器件),可确定哪些 Versal 器件适合您的存储器接口需求
- 存储器性能实用工具(UltraScale+ 和 UltraScale 器件),可确定您的配置所能达到的的最大速率
- 最大接口容量实用工具(UltraScale+ 和 UltraScale 器件),可确定器件和软件包的最大接口数
- PCB 设计指南 (Versal / UltraScale) 可确保实现成功
- 设计规则的存储器 IP 设计核对清单(UltraScale+ 和 UltraScale 器件)
AMD 存储器控制器在 Vivado™ IP 目录中免费提供。
有关支持的存储器标准和最大数据速率的完整列表,请参阅器件数据表。
工具
AMD 提供业界出众的工具来估算存储器性能、接口容量与功耗,不仅可更大限度地提高性能功耗比,而且还可加速设计与实现进程。下面提供多款存储器与电源管理工具,助力开发者快速启动项目。
存储器选型指南
相对优势 | DDR4 DIMM | HMC | RLDRAM 3 | QDR-IV | LPDDR4 | Virtex UltraScale+ HBM 器件 | Versal HBM 自适应 SoC |
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带宽 | 21GB/s | 160GB/s | 10.8GB/s | 16.8GB/s | 9.6GB/s | 460GB/s | 820GB/s |
密度 | 32GB | 2GB | 280MB (0.280GB) |
18MB (0.018GB) |
4GB | 16GB | 32GB |
价格/GB | $ | $$$ | $$ | $$ | $$ | $$ | $$ |
PCB 要求 | 高 | 中型 | 高 | 高 | 高 |
无 | 无 |
功耗(pJ/位) | ~27 | ~30 | ~40 | ~27 | ~19 | ~7 | ~6 |
延迟 | 中 | 高 | 低 | 低 | 中 | 中 | 中 |
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