Versal Prime

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

Versal Prime block diagram

主要特点

abstract processor
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。

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。

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AMD Versal Prime Series product brief

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。

产品选型指南

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。

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AMD Versal™ Prime Series VMK180 Evaluation Kit

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。

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附注
  1. ‎数据速率速度各不相同。VER-18
  2. 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