Versal AI Core 系列

Versal AI Core 系列凭借集成型 AI 引擎实现了突破性 AI 推断和无线加速,与当今的服务器级 CPU 相比,可提供超过 100 倍的计算性能

产品优势

拥有产品组合的最高计算能力,可实现最大的 AI 和工作负载加速

ACAP AI Core 芯片图

标量引擎

Versal® ACAP 中提供了三种标量处理器类型,可支持各种应用需求。应用处理单元适合 OS 支持的复杂应用,而实时处理单元则完美适合需要低延迟、确定性和实时控制的应用。单独的平台管理控制器管理系统引导、安全性和调试。

自适应引擎

可编程逻辑可为不断变化的算法开发自定义计算模块。Versal ACAP 中重新排列的逻辑使每个 CLB 的密度提高 4 倍,从而减少了对昂贵全局路由的需求。自适应引擎装载了各类存储元件,并与可编程 I/O 紧密结合,使用户可为任意应用创建强大的加速器。

智能引擎

AI 引擎为基于矢量的算法提供高达 5 倍的计算密度。AI 引擎针对实时 DSP 和 AI / ML 计算进行了优化,可提供确定性的性能。

增强的 DSP 引擎为新操作和数据类型提供支持,包括单精度和半精度浮点以及复杂的 18x18 操作。

 

下一代 I/O

Versal AI Core 系列结合了PCIe® Gen4/Gen5 合规性、CCIX 支持、高性能 GPIO 和支持各种以太网配置的多速率以太网 MAC,以最大程度地提升连接功能能和灵活性。此外,Versal AI Core 系列器件还具有重配置的低延迟 32.75Gb/s 收发器。

视频解码器单元

功率优化的强化视频解码器单元 (VDU) 包括多个视频解码器引擎 (VDE),支持 H.264 和 H.265,从每个引擎单个 4Kp60 流到多达 32 个 720p15 流。VDU 是许多图像处理应用的理想选择,其中多个视频输入为中央集线器提供解码和执行高级 ML 算法。

可编程的片上网络

可编程片上网络 (NoC) 在 Versal ACAP 架构中的不同计算引擎与集成 IP 模块之间提供了优化的多兆位互连,从而简化了时序收敛并节省了逻辑资源。NoC 编译器提供了简化的编程体验,同时允许用户管理延迟和 QoS,从而确保对关键数据路径进行优先级排序。


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应用

Versal AI Core 系列器件针对计算密集型应用进行了优化,特别是数字信号处理、人工智能和机器学习

 

5G 无线电与波束形成

5G 无线电与波束形成

波束成形导致巨大的信号处理需求,这些需求需要实时处理。自适应引擎处理状态控制和数据格式化时,AI 引擎和 DSP 引擎正在处理定点和浮点信号处理工作负载,以实现高性能并行处理。


数据中心计算

随着卷积神经网络的不断发展,只有通过 Versal AI Core 系列器件才可解决不断增长的计算密度要求,Versal AI Core 系列器件的 AI 引擎经过优化,可有效地交付计算密度,既节省成本又节省能源。

数据中心计算

智能城市

面向智能城市的视频处理

Versal® AI Core 系列设备支持在智能城市边缘部署大量新的视频处理应用,其中 AI 引擎驱动实时车牌、面部识别或对象分类、用于视频转码的视频解码器单元和用于视频缩放、压缩和自定义的自适应引擎 。


医疗图像处理

Versal AI Core 系列可加速并行波束形成和实时图像处理,以创建更高质量的图像和基于机器的图像分析,从而使医生和放射科医生能够更快、更准确地进行诊断。

医疗图像处理

雷达处理

雷达处理

将功能强大的、基于矢量的 DSP 引擎与较小尺寸的 AI 引擎相结合,可实现先进的雷达,例如有源电子扫描阵列。AI Core 系列器件在单个封装中提供每秒兆位的天线带宽。


无线测试设备

实时 DSP 被广泛用于无线通信测试设备中。Versal AI 引擎架构完美适合处理所有类型的协议实现,包括从数字前端到波束成形和基带的 5G。

无线测试设备
产品表

Versal® AI Core 系列功能简介

标量引擎功能

VC1352 VC1502 VC1702 VC1802 VC1902 VC2602 VC2802
应用处理单元 双核 Arm® Cortex -A72、48KB/32KB 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、32KB/32KB L1 高速缓存以及支持 ECC 的 256KB TCM
存储器 支持 ECC 的 256KB 片上内存
连接功能 以太网 (x2)、USB 2.0 (x1)、UART (x2)、SPI (x2)、I2C (x2)、CAN-FD (x2)

智能引擎功能

VC1352 VC1502 VC1702 VC1802 VC1902 VC2602 VC2802
AI 引擎 128 248 304 300 400 0 0
AI 引擎-ML 0 0 0 0 0 152 304
DSP 引擎 928 1,312 1,312 1,600 1,968 984 1,312

灵活应变的引擎功能

VC1352 VC1502 VC1702 VC1802 VC1902 VC2602 VC2802
系统逻辑单元 540K 797K 981K 1,586K 1,968K 820K 1,139K
LUT 数 247K 372K 449K 725K 900K 375K 521K

平台功能

VC1352 VC1502 VC1702 VC1802 VC1902 VC2602 VC2802
NoC 主 / NoC 从端口 10 21 21
28 28 21 21
DDR 内存控制器 2 3 3
4 4 3 3
CCIX & PCIe® (带有 DMA) (CPM) - 1 x Gen4x16,
CCIX
1 x Gen4x16,
CCIX
1 x Gen4x16,
CCIX
1 x Gen4x16,
CCIX
2 x Gen5x8,
CCIX
2 x Gen5x8,
CCIX
PCIe Express® 1 x Gen4x8 4 x Gen4x8 4 x Gen4x8 4 x Gen4x8 4 x Gen4x8 4 x Gen5x4 4 x Gen5x4
100G Multirate Ethernet MAC 1 3 4 4 4 2 2
视频解码器单元 (VDU) - - - - - 2 4
32.75Gb/s GTY 或 GTYP 收发器 8 32 44
44 44 32 32
技术文档

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Versal 设计指南和文档

Xilinx 提供各类文档、资源和设计方法,以协助您使用 Versal 架构进行开发。 如果您未曾使用 Versal ACAP 进行开发,您可以使用提供交互式指导的设计流程助手来制定您的开发策略。 设计流程中心按设计流程组织和显示所有 Versal 文档,以便您立即获得所需的信息。


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开始设计

面向所有开发者的集成型软硬件平台

Versal® ACAP 采用固有的软件可编程芯片基础架构,从零开始设计,以软件为中心。增强型 Xilinx® Vivado® Design Suite 引入全新系统设计方法和开发环境,如流量分析仪、NoC 编译器和数据流建模等。一个紧密结合的高速、统一调试环境可加速跨灵活应变的标量智能引擎的调试与跟踪。
下载 Vivado Design Suite >

Xilinx Vitis™ 统一软件平台提供了全面的核开发套件,以及使用硬件加速技术的库。该平台提供从云端到边缘的高效、便捷、统一的软件环境。Vitis 统一软件平台是开源社区引以为傲的一份子,完全免费、开源。
下载 Vitis 统一软件平台 >

Versal AI Prime 系列

 


Versal ACAP 评估套件

欢迎率先体验 Versal ACAP 架构,从零开始构建,实现原生的软件可编程性。通过一系列工具、软件、库、IP、中间件和构架,ACAP 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 AI Core 系列 VCK190 评估套件提供快速启动设计所需的一切。

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