Versal Prime 系列
提供多種不同的運算引擎、新一代輸入/輸出 (Input/Output, I/O)，以及整合式雙倍資料速率 (Double Data Rate, DDR) 控制器，可為多種工作負載提供低延遲加速
針對連線、內嵌加速和多種工作負載最佳化
主要功能
- 處理系統
- 可編程邏輯
- DSP 引擎
- 新一代 I/O
- 整合式 DDR 記憶體控制器
- 可編程晶片上網路
處理系統
Versal 自適應 SoC 提供三種純量處理器類型，可支援多種不同的應用需求。應用處理單元是 OS 支援之複雜應用程式的理想選擇，而即時處理單元則適合需要低延遲、決定性和即時控制的應用程式。獨立的平台管理控制器可管理系統開機、安全性及除錯。
可編程邏輯
可編程邏輯讓使用者能開發出客製運算區塊，以適應不斷變化的演算法。Versal 自適應 SoC 中重新設計的邏輯，可提供 4 倍的每可配置邏輯區塊 (Configurable Logic Block, CLB) 密度，以減少對昂貴全域路由的需求。可編程邏輯包含各式各樣的記憶體元素，並與可編程 I/O 緊密結合，讓使用者能為任何應用建立強大的加速器。
DSP 引擎
增強的數位訊號處理 (Digital Signal Processing, DSP) 引擎可支援新的運算及資料類型，包括單精度及半精度浮點與複雜的 18x18 運算。系統可與 UltraScale+™ 裝置設計向後相容，讓使用者能繼續使用現有程式庫和智財 (Intellectual Property, IP)，或更新設計以享有此新架構帶來的運算效能提升。
新一代 I/O
Versal Prime 系列結合符合 PCIe® Gen5/Gen4 標準的高效能通用 I/O (General Purpose Input/Output, GPIO)、400 G 高速加密 (High-Speed Crypto, HSC) 引擎*，以及支援各種乙太網路組態的多速率乙太網路 MAC，可大幅提升連線能力與彈性。此外，Versal Prime 系列裝置具有經過重新設計的低延遲 32.75 Gb/s 收發器，且特定裝置還支援 58 Gb/s 與 112 Gb/s* PAM4 收發器。
* 僅 VM2152 裝置支援 400 G HSC 引擎和 112 Gb/s PAM4 收發器
整合式 DDR 記憶體控制器
Versal Prime 裝置支援整合式 DDR5/4 與 LPDDR5/4 控制器*，這些控制器已針對線性及隨機流量進行最佳化。
使用經強化的記憶體控制器 IP 結合可編程晶片上網路（兩者均針對效能與區域進行最佳化），可節省開發時間與邏輯資源。
*僅 VM2152 裝置包含 DDR5 與 LPDDR5 記憶體控制器
可編程晶片上網路
可編程晶片上網路 (NoC) 提供最佳化的多兆位元互連功能，可在 Versal 自適應 SoC 架構中不同的運算引擎和整合式 IP 區塊之間進行互連，進而簡化時序收斂並節省邏輯資源。NoC 編譯器提供精簡化的編程體驗，同時讓使用者能管理延遲與服務品質 (Quality of Serivce, QoS)，確保優先處理重要資料路徑。
Versal Prime 系列產品簡介
Prime 系列是高度整合的多核心異構運算平台，能為針對連線進行最佳化的裝置實現低延遲內嵌加速功能，為多種應用提供突破性的效能，包括資料中心網路、儲存及有線通訊。
應用與產業
儲存加速
隨著 AI 時代的降臨及現代應用程式產生的資料量暴增，傳統運算能力已成為資料中心越來越珍貴的資源。要維持運算能力，其中一種解決方案就是在儲存控制器和端點增添加速器，從主要處理器卸載壓縮和其他一般任務。Versal Prime 系列結合 PCIe® Gen5/Gen4 支援、強大的 Arm® 純量處理引擎、整合式記憶體控制器及新一代可編程邏輯，可減少系統層級的瓶頸並提高效率。
資料中心網路加速
現場可程式化閘陣列(Field-Programmable GateArray, FPGA) 和 SoC 在加速資料中心應用方面，長久以來都扮演關鍵角色，可卸載常見的網路功能以保留運算週期，例如加密/解密，以及從系統的中央處理器進行虛擬切換等。Versal 自適應 SoC 結合了 PCIe Gen5/Gen4 支援、新一代序列器/解除序列器 (Serializer/Deserializer, SerDes) 和多速率乙太網路 MAC，以及強大的異構運算引擎，來卸載網路作業，並以額外的內嵌處理能力來補強伺服器運算能力，進一步加速資料中心系統。
5G xHaul
隨著 5G 的興起，對於高頻寬連線的需求，使得存取網路必須能夠適應以支援演進版通用公共無線電介面 (evolved Common Public Radio Interface, eCPRI) 等新通訊協定，同時仍維持與現有標準的相容性。Versal Prime 系列將自行調適引擎與領先業界的 SerDes 和乙太網路技術相結合，讓營運商能具備處理 5G 輸送量需求的處理能力，同時維持對舊有標準的支援並降低擁有總成本。
被動光纖網路
隨著無線服務的競爭日益激烈，有線寬頻供應商必須擴充其網路並提供頻寬更高的服務，才能保持競爭力。Versal Prime 系列提供現有多處理器晶片上系統 (Multiprocessor System-on-Chip, MPSoC) 裝置兩倍的可編程邏輯、強大的 Arm 純量處理引擎、更大的 SerDes 密度、整合式乙太網路 IP 區塊以及散熱最佳化封裝，能在不影響效能的情況下實現低功耗、高效率的設計。
通訊測試設備
伴隨著最新通訊標準而來的頻寬暴增，使測試設備廠商難以跟上市場需求。Versal Prime 系列支援 58 G 收發器和多速率乙太網路 MAC，能為有線通訊測器提供高效能資料處理與分析功能。可編程 NoC 與整合式記憶體控制器可為複雜的測試演算法，提供快速且有效率的資料移動功能。
產品規格
當您需要最快速的 DDR 記憶體介面時
隆重推出 Versal Prime VM2152 裝置，配備業界最快的 DDR 記憶體介面1，支援 LPDDR5（最高 6400 Mb/s）/DDR5（最高 5600 Mb/s）、112 Gb/s 收發器，以及更強大的 DSP 效能2（比前一代 Versal Prime 裝置更強），可支援新一代通訊、測試與測量、儲存及其他廣泛市場應用所需要的更多資料輸送量。
處理子系統規格
| VM1102 | VM1302 | VM1402 | VM1502 | VM1802 | VM2152 | VM2202 | VM2302 | VM2502 | VM2902 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 應用處理單元 | 雙核心 Arm® Cortex®-A72，48 KB/32 KB L1 快取記憶體搭配奇偶校驗及 ECC；1 MB L2 快取記憶體搭配 ECC | |||||||||
| 即時處理單元 | 雙核心 Arm Cortex-R5F，32 KB/32 KB L1 快取記憶體及 256 KB TCM 搭配 ECC | |||||||||
| 記憶體 | 256 KB 晶片上記憶體搭配 ECC | |||||||||
| 連線 | 乙太網路 (x2)；USB 2.0 (x1)；UART (x2)；SPI (x2)；I2C (x2)；CAN-FD (x2) | |||||||||
DSP 引擎規格
| VM1102 | VM1302 | VM1402 | VM1502 | VM1802 | VM2152 | VM2202 | VM2302 | VM2502 | VM2902 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DSP 引擎 | 464 | 848 | 1,696 | 1,312 | 1,968 | 1,704 | 1,312 | 1,904 |
3,984 | 2,672 |
可編程邏輯功能
| VM1102 | VM1302 | VM1402 | VM1502 | VM1802 | VM2152 | VM2202 | VM2302 | VM2502 | VM2902 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 系統邏輯單元 (K) | 329 | 703 | 1,238 | 981 |
1,968 | 757 | 1,139 | 1,575 | 1,969 | 2,233 |
| LUT | 150,272 | 321,536 | 565,760 | 448,512 |
899,840 | 346,112 | 520,704 | 719,872 | 900,224 | 1,020,928 |
基礎平台規格
| VM1102 | VM1302 | VM1402 | VM1502 | VM1802 | VM2152 | VM2202 | VM2302 | VM2502 | VM2902 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NoC 主要/NoC 從屬連接埠 | 5 | 9 | 18 | 21 |
28 | 12 | 21 | 30 | 28 |
42 |
| DDR4 記憶體控制器 | 1 | 2 | 4 | 3 |
4 | - | 3 | 3 |
4 |
3 |
| DDR5 記憶體控制器 | - | - | - | - | - | 4 | - | - | - | - |
| PCIe® 搭配 DMA (CPM) | - | 1 個 Gen4x16 | 1 個 Gen4x16 | 1 個 Gen4x16 | 1 個 Gen4x16 | - | 2 個 Gen5x8 | - |
2 個 Gen5x8 | - |
| PCIe | 1 個 Gen4x8 | 2 個 Gen4x8 | 2 個 Gen4x8 | 4 個 Gen4x8 | 4 個 Gen4x8 | 2 個 Gen5x4 | 4 個 Gen5x4 | 2 個 Gen5x4 | - | 2 個 Gen5x4 |
| 100 G 多速率乙太網路 MAC | 1 | 2 | 2 | 4 | 4 | 2 | 2 | 6 | - | 6 |
| 600 G 乙太網路 MAC | - | - | - | - | - | 1 | - | - | - | - |
| 400 G 高速加密 | - | - | - | - | - | 1 | - | - | - | - |
| GTY 收發器 | 0 | 24 | 24 | 44 | 44 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| GTYP 收發器 | 8 |
0 | 0 | 0 | 0 | 8 | 321 | 8 |
161 |
8 |
| GTM 收發器 (58 G (112 G))2 | 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
8 (4)2 | 0 | 36 (0) | 0 | 36 (0) |
1.16 GTYP 收發器專門供 CPM 用於 PCI Express。
2.結合兩部 GTM 收發器可支援 112 G。
適用於所有開發人員
AMD 提供領先業界的軟體開發環境，可使用自適應 SoC 和現場可程式化閘陣列 (Field-Programmable Gate Arrays, FPGAs) 進行設計，包括工具（編譯器、模擬器等）、IP 和解決方案。
此環境可縮短開發時間，同時讓開發人員達成高每瓦效能的目標。這些工具讓 AI 科學家、應用程式與演算法工程師、嵌入式軟體開發人員，以及傳統硬體開發人員等各種開發人員，都能使用 AMD 自適應運算解決方案。
現在開始
利用套件所提供的經實證的硬體、軟體支援、工具、設計範例及文件，快速展開設計週期並快速上市。
使用 Versal Prime VMK180 評估套件著手開發
立即使用含 VM1802 裝置的 VMK180 評估套件，著手評估 Versal Prime 系列的功能。自適應 SoC 可使用各種工具、軟體、程式庫、IP、中介軟體及架構，透過業界標準設計流程，提供可動態自訂的加速運算解決方案。Versal Prime 系列 VMK180 評估套件提供您立即展開設計所需的一切。
資源
掌握最新動態
加入 Versal 自適應 SoC 通知清單，以接收最新消息與更新。
尾註
- 根據 2023 年 10 月的 AMD 內部分析，比較 Versal Prime VM2152 自適應 SoC 及 Intel Agilex 7 M/I/F-系列、Intel Agilex 5 D/E-系列與 Achronix Speedster7t FPGA 的 LPDDR/DDR 記憶體介面資料率。資料率速度可能會有所不同。VER-18
- 根據 2023 年 10 月的 AMD 內部分析，比較 Versal Prime VM2152 自適應 SoC 及前一代 Versal Prime 裝置的 DSP 邏輯比（DSP 引擎/系統邏輯單元）。VER-20
- 根據 2023 年 10 月的 AMD 內部分析，比較 Versal Prime VM2152 自適應 SoC 及 Intel Agilex 7 M/I/F-系列、Intel Agilex 5 D/E-系列與 Achronix Speedster7t FPGA 的 LPDDR/DDR 記憶體介面資料率。資料率速度可能會有所不同。VER-18
- 根據 2023 年 10 月的 AMD 內部分析，比較 Versal Prime VM2152 自適應 SoC 及前一代 Versal Prime 裝置的 DSP 邏輯比（DSP 引擎/系統邏輯單元）。VER-20