Versal Premium 系列

超大自适应 SoC 专为要求严苛的计算和数据移动应用而设计

产品优势

先进的软件可编程自适应 SoC 平台全面集成可编程逻辑、DSP 引擎、AI 引擎和更多应用特定 IP。

占位符

主要特点

digital brain image
AI 引擎和 DSP 引擎

AI 引擎和 DSP 引擎共同为 AI 推理、图像处理和运动控制等边缘计算应用常见的各种工作负载提供支持。AI 引擎是一种突破性的架构，基于可扩展的矢量处理器阵列和分布式内存，可实现卓越的 AI 性能功耗比。DSP 引擎基于上一代 Zynq™ 自适应 SoC 中经验证的 Slice 架构，现已集成浮点支持，非常适合无线信号处理和图像信号处理、数据分析以及运动控制等应用。

Versal Premium 系列产品简介

Versal Premium 系列通过集成 AI 引擎，可实现业界领先的自适应信号处理功能。

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Kria SOM 产品选型指南

应用和行业

Phased Array Radar

相控阵雷达

相控雷达阵列的自适应波束成形可在频谱竞争环境下执行精确跟踪和制导。支持 AI 引擎的 Versal™ Premium 器件的信号处理能力是上一代产品的 4 倍1，因此设计人员可实现除波束成形外的更多计算密集型功能。AI 引擎和 DSP 引擎原生支持各种数据类型，包括高效的单精度浮点运算，可实现更大的动态范围，这在雷达应用中至关重要。

Versal Premium 系列带来具有功耗优化型 IP 的 112G PAM4 收发器，从而可在简化系统集成、降低延迟和功耗的同时，确保从天线到后端接口的安全组网。Versal 架构的创新异构集成为大量的雷达系统设计带来了业界领先的尺寸、重量和功耗 (SWaP) 降低优势。

1：总体等效 DSP 引擎性能与 Virtex™ UltraScale+™ VU13P FPGA 的比较

城域/核心传输网络

由于 5G 无线、xHaul、PON 和有线接入的带宽需求快速增长，城域/传输网络在对网络流量进行聚合和智能处理方面面临着巨大的压力。Versal™ Premium 系列带来 112G 的 PAM4 收发器，其支持专用连接 IP，如 600G 通道化多速率以太网和支持 FEC 的集成型 600G Interlaken 等，可在复杂的城域／核心传输网络中实现高效的散热设计。

Versal Premium 的计算密度是传统硬件可编程器件的两倍，可实现硬件差异化、适应不断发展的标准，并为未来自主智能网络引入 AI/ML 功能。

数据中心的可扩展加速

作为一个异构平台，Versal Premium 拥有极高的计算密度，可针对基因组学、视频转码、搜索和机器学习等各种工作负载实现灵活应变的云加速。

Dynamic function eXchange (DFX) 允许用户以毫秒为单位交换计算内核来配置加速器，从而高效地使用云基础设施。Versal Premium 具有海量片上内存容量和带宽，以及比当前部署的 FPGA 加速器高一倍的计算密度，可提供卓越的计算性能和优化的调配。

Versal Premium 从零开始构建，能够与云基础设施无缝集成，它提供了一个集成的 shell，可确保主机服务器与系统内存的通信在启动时可用，从而使加速器设计人员能够将更少的时间花在建立连接上，将更多的时间花在实现差异化上。

数据中心互连

随着数据中心规模的扩大，数据中心互连 (DCI) 技术必须不断发展，才能实现高容量、高可扩展性以及高能效。Versal Premium 系列提供高达 112G 的可扩展收发器、高达 5 Tb/s 的以太网吞吐量和 1.6 Tb/s 的线速率加密，使服务提供商能够部署灵活的传输技术，从而可在数据中心之间实现快速、安全的连接。

测试与测量

为了在数据中心和 5G 等网络技术方面取得领先，供应商需要利用先进的通信测试设备来确保互操作性和实现强大的网络流量管理。Versal Premium 系列的 AI 引擎和 DSP 引擎提供业界领先的信号处理性能和逻辑功能，可为自动化测试、数据流控制、跟踪和报告实现复杂的测试逻辑。

112G 的 PAM4 收发器集成了支持新兴协议的 KP4 FEC，以及与光学器件和背板的互操作性。专用的通道化多速率以太网内核总吞吐量为 5 Tb/s，可单独访问 MAC、PCS 和 FEC 模块，以及用于自定义错误注入和统计分析的可编程逻辑资源。

Versal Premium VP1902

借助先进的1自适应 SoC 构建新一代突破性技术。

与上一代仿真级器件 AMD Virtex™ UltraScale+™ VU19P FPGA 相比，VP1902 器件可提供 2 倍容量。

1.基于 AMD 在 2023 年 5 月进行的内部分析，比较 Versal Premium VP1902 器件与 Virtex UltraScale+ VU19P 器件的系统逻辑单元数量。(VER-001)

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Embedded+ 架构

产品规格

处理子系统特性

  VP1002 VP1052 VP1102 VP1202 VP1402 VP1502 VP2502 VP1552 VP1702 VP1802 VP2802 VP1902
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)、UART (x2)、CAN FD (x2)、USB 2.0 (x1)、SPI (x2)、I2C (x2)

AI 引擎和 DSP 引擎的特性

  VP1002 VP1052
 VP1102 VP1202 VP1402 VP1502 VP2502 VP1552 VP1702 VP1802 VP2802 VP1902
AI 引擎 - - - - - - 472
 - - - 472 -
DSP 引擎 1140 1572 1904 3984 2672 7440 7392 7392 10896 14352 14304 6864

可编程逻辑特性

  VP1002 VP1052 VP1102 VP1202 VP1402 VP1502 VP2502 VP1552 VP1702 VP1802 VP2802 VP1902
系统逻辑单元 (K) 833 1186 1575 1969 2233 3763 3738 3837 5558 7352 7326 18507
LUT 380800 542080 719872 900224 1020928 1720448 1708672 1753984 2540672 3360896 3349120 8460288

基础平台特性

  VP1002 VP1052 VP1102 VP1202 VP1402 VP1502 VP2502 VP1552 VP1702 VP1802 VP2802 VP1902
GTY 收发器 (32.75 Gb/s) 20 20   - - - - - - - - -
GTYP 收发器1 (32.75 Gb/s) - - 8 281 8 281 281 681 281 281 281 128
GTM 收发器 (58G (112G)) 24 (12) 36 (18) 64 (32) 20 (10) 96 (64) 60 (30) 60 (30) 20 (10) 100 (50) 140 (70) 140 (70) 32 (16)
支持 DMA (CPM4) 的 PCIe® 2 x Gen4x4 2 x Gen4x4 - - - - -
 - - - - -
支持 DMA (CPM5) 的 PCIe -
 -
 - 2 x Gen5x8 -
 2 x Gen5x8 2 x Gen5x8 2 x Gen5x8  2 x Gen5x8 2 x Gen5x8 2 x Gen5x8 -
PCI Express®  1 x Gen4x8 1 x Gen4x8 2 x Gen5x4 2 x Gen5x4 2 x Gen5x4 2 x Gen5x4 2 x Gen5x4 8 x Gen5x4 2 x Gen5x4 2 x Gen5x4 2 x Gen5x4 16 x Gen5x4
100G 多速率以太网 MAC 3 5 6 2 6
 4 4 4 6 8 8 12
600G 以太网 MAC 2 3 7 1 11 3 3 1 5 7 7 4
600G Interlaken 1 2 0 0 0 1 1 0 2 3 3 0
400G 高速加密引擎 1 1 3 1 4 2 2 2 3 4 4 0

1.16 GTYP 收发器专门用于 CPM5，主要针对 PCI Express 的使用情况。

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。

立即体验

利用该套件提供的经过验证的硬件、软件支持、工具、设计示例和文档，快速启动您的设计周期，并实现快速上市。

Versal Premium Series VPK120 Evaluation Kit

Versal Premium 系列 VPK120 评估套件

VPK120 评估套件配备 Versal Premium VP1202 器件，可提供与多种高速连接选项匹配的功耗优化型联网核心。该套件适用于需要海量串行带宽、高安全性和高计算密度的网络和云计算应用。

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资源

Versal Premium 白皮书

在功耗优化的灵活应变平台上实现网络 IP 的突破性集成

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