概观

凭借其与生俱来的灵活性，AMD 自适应 SoC 和 FPGA 器件非常适合高性能及多通道数字信号处理 (DSP) 等应用，能够充分发挥硬件并行计算的优势。AMD 自适应 SoC 和 FPGA 提供卓越的处理带宽，更配套完整的解决方案，包括面向硬件设计工程师、软件开发人员和系统架构师的易用型设计工具。

硬件并行性

一个标准 Von Neumann DSP 架构需要 256 个周期才能完成一个 256 个抽头的 FIR 滤波器，而自适应 SoC 和 FPGA 只需要一个时钟周期即可实现同等处理效果。

系统监控器

AMD 持续为 7 系列、Zynq™ 7000、UltraScale™、UltraScale+™ 及 Versal™ 产品系列提供高度集成化的系统监控 (SYSMON) 功能。该功能可便捷监控自适应 SoC 与 FPGA 的物理运行状态，包括结温、供电电压及通过 ADC 采集的外部信号 - 这是满足 FIPS 140-2、IEC 61508 和 ISO26262 等工业标准的关键要求。

Versal 的 SYSMON 集成于新型平台管理控制器 (PMC) 中，支持启动时快速访问寄存器，提供 160 个监测通道1，所有通道均支持 8kSPS 采样率，并可对所有输入信号进行 16 次采样平均。其采用新型寄存器中断机制，取代了前代产品的 EOC 和 EOS 引脚信号。改进的内部电压基准精度可达 ±1%，与外部基准相当，从而降低系统物料成本并减少 PCB 占板面积。

AMD 系统监控技术显著提升系统整体安全性、保密性与可靠性，是电源管理架构的核心组成部分，可通过 I2C/PMBus 遥测协议提供 AMD 器件及板级电源的电压、温度与外部输入等关键参数。

系统监控器架构概观

  • 用于系统测量和监控的 17 个差分外部输入
  • 高精度 ADC 输入，用于数字化电压、电流2、温度等
  • 片上电源电压传感器精确达到 ±1%3
  • 高精度片上温度传感器和遥测
  • 使用中断的电压和温度警告
  • 通过 DRP、JTAG、I2C、PMBus 或 AXI 直接访问

AMD 在 Vivado™ 工具中提供的控制、接口与处理系统 (CIPS) IP，可便捷地对 Versal 器件中的 SysMon 模块进行编程配置；同时通过 System Management Wizard，用户能依据具体系统需求轻松配置 UltraScale+ 及更早代器件的 SYSMON 功能。

XADC

基于数字定制的集成模拟

7 系列 FPGA 和 Zynq 7000 SoC AMS 技术提供各种使用模型，从简单的系统监控到更复杂的模拟测量（需要数字后处理，比如线性化、过滤、校准和过采样）。XADC 可为各种应用提供高灵活性、高集成度以及低成本等优势。

7 系列 FPGA 和 Zynq 7000 SoC 集成了 AMD XADC 模块，该模块具有额外的模拟混合信号 (AMS) 功能。除了执行系统监控功能外，XADC 还可直接取代很多应用（例如，汽车控制和功耗转换）中所需的分立式模数转换器，从而可降低 BOM 成本，减少控制环路时延。

XADC 架构概观

  • 双 12 位 1Msps 模数转换器
  • 双重独立机架和保持 (T/H) 放大器
  • 片上电压参考
  • 片上热传感器和片上电源传感器
  • 外部模拟输入通道

资源

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附注
  1. 在 SYSMON 测量通道分配中，部分电源 ID 被预留给内部功能使用。
  2. 测量电流需要外部分流电阻器。
  3. 更多详情，请参阅 DC 和 AC 开关特性。