Versal Prime 系列
提供一系列不同的计算引擎、新一代 I/O 和集成型 DDR 控制器，可在各种工作负载下实现低延迟加速
针对连接、内联加速以及不同工作负载进行了优化
主要特点
- 处理系统
- 可编程逻辑
- DSP 引擎
- 新一代 I/O
- 集成型 DDR 内存控制器
- 可编程片上网络
处理系统
Versal 自适应 SoC 中提供了三种类型的标量处理器，可支持各种应用需求。应用处理单元非常适合操作系统支持的复杂应用，实时处理单元非常适合需要低延迟、确定性以及实时控制的应用。独立平台管理控制器负责管理系统启动、安全性与调试。
可编程逻辑
可编程逻辑助力开发自定义计算块以应对不断变化的算法。Versal 自适应 SoC 中采用全新架构设计的逻辑使每个 CLB 的密度提高 4 倍，从而减少了成本高昂的全局布线。结合各种内存以及可编程 I/O，可编程逻辑助力用户为各种应用打造性能强大的加速器。
DSP 引擎
增强的 DSP 引擎支持多种新的运算和数据类型，包括单精度和半精度浮点以及复杂的 18x18 运算。有了对 UltraScale+™ 器件设计的向后兼容性，用户可不断利用现有的库和 IP 或通过更新他们的设计，来获得这种新架构带来的更高计算性能。
新一代 I/O
Versal Prime 系列有机结合 PCIe® Gen5/Gen4 合规性、高性能 GPIO、400G 高速加密 (HSC) 引擎*以及支持各种以太网配置的多速率以太网 MAC，可充分提高连接性和灵活性。此外，Versal Prime 系列器件还具有重新架构的低延迟 32.75Gb/s 收发器，而且某些器件还支持 58Gb/s 和 112Gb/s* 的 PAM4 收发器。
* 只有 VM2152 器件支持 400G HSC 引擎和 112Gb/s PAM4 收发器
集成型 DDR 内存控制器
Versal Prime 器件支持针对线性及随机流量优化的集成型 DDR5/4 和 LPDDR5/4 控制器*。
使用针对性能和占用面积进行优化的强化内存控制器 IP 及片上可编程网络，可节省开发时间和逻辑资源。
* 只有 VM2152 器件含 DDR5 和 LPDDR5 内存控制器
可编程片上网络
可编程片上网络 (NoC) 在 Versal 自适应 SoC 架构中的不同计算引擎与集成 IP 块之间提供优化的多兆位互连，从而简化了时序收敛并节省了逻辑资源。NoC 编译器不仅提供优化的编程体验，同时还允许用户管理延迟和 QoS，可确保关键数据路径的优先级。
Versal Prime 系列产品简介
Prime 系列作为高度集成的多核异构计算平台，可帮助针对连接进行优化的器件实现低延迟内联加速功能，从而为数据中心网络、存储和有线通信等各种应用提供卓越性能。
应用和行业
存储加速
随着人工智能的出现以及现代应用所生成数据的激增，传统计算已经成为数据中心越来越宝贵的资源。保存计算的一个解决方案是在存储控制器和端点中添加加速器，以分载主处理器的压缩以及其它常见任务。Versal Prime 系列将 PCIe® Gen5/Gen4 支持、强大的 Arm® 标量处理引擎、集成型内存控制器以及新一代可编程逻辑相结合，不仅可减少系统级瓶颈问题，而且还可提高效率。
数据中心网络加速
FPGA 和 SoC 长期以来一直在加速数据中心应用中发挥着重要作用，它们可分载系统中央处理器的加密／解密以及虚拟交换等常见网络功能，从而腾出更多的计算资源。Versal 自适应 SoC 通过将 PCIe Gen5/Gen4支持、新一代 SerDes 和多速率以太网 MAC 与强大的异构计算引擎相结合，进一步加速数据中心系统，以减轻网络运算的负载，并通过额外的内联处理来补充服务器计算能力。
5G xHaul
随着 5G 的出现，对高带宽连接的需求要求接入网络支持 eCPRI 等新协议的同时，仍保持与现有标准的兼容。在 Versal Prime 系列中将灵活应变的引擎与行业领先的串行解串器和以太网技术相结合，不仅可为运营商提供处理 5G 吞吐量需求所需的处理能力，同时还可维护对原有标准的支持，并降低总体拥有成本。
无源光网
随着无线服务竞争的加剧，有线宽带提供商必须扩展其网络并提供更高的带宽服务，才能保持竞争力。Versal Prime 系列提供比现有 MPSoC 器件高 1 倍的可编程逻辑、强大的 Arm 标量处理引擎、更高的串行解串器密度、集成型以太网 IP 块以及散热优化封装，可在不影响性能的情况下，实现低功耗的高效设计。
通信测试设备
伴随最新通信标准的带宽爆炸式增长，使测试设备厂商很难跟上市场需求的发展步伐。Versal Prime 系列产品支持 58G 收发器和多速率以太网 MAC，可为有线通信测试人员提供高性能的数据处理和分析。可编程 NoC 和集成型内存控制器可为复杂的测试算法实现快速高效的数据移动。
产品规格
在您需要更快 DDR 内存接口之际
推出 Versal Prime VM2152 器件，具有高速 DDR 内存接口1，支持 LPDDR5（高达 6400Mb/s）/DDR5（高达 5600Mb/s）、112Gb/s 收发器以及增强的 DSP 功能 2（超过以前的 Versal Prime 器件），轻松应对新一代通信、测量测试、存储以及其它各种市场应用所需的更高数据吞吐量。
处理子系统特性
| VM1102 | VM1302 | VM1402 | VM1502 | VM1802 | VM2152 | VM2202 | VM2302 | VM2502 | VM2902 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 应用处理单元 | 双核 Arm® Cortex®-A72、48 KB/32 KB L1 高速缓存支持奇偶校验和 ECC，1MB L2 高速缓存支持 ECC | |||||||||
| 实时处理单元 | 双核 Arm Cortex-R5F、32 KB/32 KB L1 高速缓存以及支持 ECC 的 256 KB TCM | |||||||||
| 内存 | 支持 ECC 的 256 KB 片上内存 | |||||||||
| 连接 | 以太网 (x2)、USB 2.0 (x1)、UART (x2)、SPI (x2)、I2C (x2)、CAN-FD (x2) | |||||||||
DSP 引擎特性
| VM1102 | VM1302 | VM1402 | VM1502 | VM1802 | VM2152 | VM2202 | VM2302 | VM2502 | VM2902 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DSP 引擎 | 464 | 848 | 1696 | 1312 | 1968 | 1704 | 1312 | 1904 |
3984 | 2672 |
可编程逻辑特性
| VM1102 | VM1302 | VM1402 | VM1502 | VM1802 | VM2152 | VM2202 | VM2302 | VM2502 | VM2902 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 系统逻辑单元 (K) | 329 | 703 | 1238 | 981 |
1968 | 757 | 1139 | 1575 | 1969 | 2233 |
| LUT | 150272 | 321536 | 565760 | 448512 |
899840 | 346112 | 520704 | 719872 | 900224 | 1020928 |
基础平台特性
| VM1102 | VM1302 | VM1402 | VM1502 | VM1802 | VM2152 | VM2202 | VM2302 | VM2502 | VM2902 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NoC 主端口／NoC 从端口 | 5 | 9 | 18 | 21 |
28 | 12 | 21 | 30 | 28 |
42 |
| DDR4 内存控制器 | 1 | 2 | 4 | 3 |
4 | - | 3 | 3 |
4 |
3 |
| DDR5 内存控制器 | - | - | - | - | - | 4 | - | - | - | - |
| 支持 DMA (CPM) 的 PCIe® | - | 1 x Gen4x16 | 1 x Gen4x16 | 1 x Gen4x16 | 1 x Gen4x16 | - | 2 x Gen5x8 | - |
2 x Gen5x8 | - |
| PCIe | 1 x Gen4x8 | 2 x Gen4x8 | 2 x Gen4x8 | 4 x Gen4x8 | 4 x Gen4x8 | 2 x Gen5x4 | 4 x Gen5x4 | 2 x Gen5x4 | - | 2 x Gen5x4 |
| 100G 多速率以太网 MAC | 1 | 2 | 2 | 4 | 4 | 2 | 2 | 6 | - | 6 |
| 600G 以太网 MAC | - | - | - | - | - | 1 | - | - | - | - |
| 400G 高速加密 | - | - | - | - | - | 1 | - | - | - | - |
| GTY 收发器 | 0 | 24 | 24 | 44 | 44 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| GTYP 收发器 | 8 |
0 | 0 | 0 | 0 | 8 | 321 | 8 |
161 |
8 |
| GTM 收发器 (58G (112G))2 | 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
8 (4)2 | 0 | 36 (0) | 0 | 36 (0) |
1.16 GTYP 收发器专门用于 CPM，主要针对 PCI Express 的使用情况。
2.将两个 GTM 收发器组合在一起以支持 112G。
面向所有开发者
AMD 提供优秀的软件开发环境以供开发者利用自适应 SoC 和 FPGA 开展设计工作，其中包括各种工具（编译器、仿真器等）、IP 和解决方案。
该环境不但可以帮助开发者缩短开发时间，还可以助力实现更出色的性能功耗比。这些工具可帮助AI 科学家、应用与算法工程师、嵌入式软件以及传统硬件等各类开发者使用 AMD 自适应计算解决方案。
立即体验
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通过 Versal Prime VMK180 评估套件启动开发
立即通过支持 VM1802 器件的 VMK180 评估套件启动 Versal Prime 系列的功能评估。通过一系列工具、软件、库、IP、中间件和固件，自适应 SoC 可通过业界标准设计流程实现各种定制化的加速计算解决方案。Versal Prime 系列 VMK180 评估套件拥有快速启动设计所需的所有组件。
资源
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附注
- 数据速率速度各不相同。VER-18
- 根据 AMD 2023 年 10 月的内部分析，将 Versal Prime VM2152 自适应 SoC 的 DSP 逻辑比（DSP 引擎 / 系统逻辑单元）与以前的 Versal Prime 器件进行了比较。VER-20
- 数据速率速度各不相同。VER-18
- 根据 AMD 2023 年 10 月的内部分析，将 Versal Prime VM2152 自适应 SoC 的 DSP 逻辑比（DSP 引擎 / 系统逻辑单元）与以前的 Versal Prime 器件进行了比较。VER-20