Versal Premium 系列

在一个灵活应变的平台上
实现最高的带宽和计算密度
从网络到云端

产品优势

在功率优化的灵活应变平台上实现网络 IP 的突破性集成

Versal Premium

主要特性

 

用于 112G PAM4 收发器的蓝色光纤电缆

112G PAM4 收发器

800G 及以上网络

Versal™ Premium 系列的 112G PAM4 收发器是实现功率优化型 800G 网络系统的核心产品。Versal Premium ACAP 在同一器件上提供 32G、58G 和 112G 收发器的广泛选择,允许厂商扩展主流 100G 系统、增加 400G 部署,并将自己定位为 800G 以上的厂商。

数字加密挂锁

400G 高速加密引擎

安全网络线路速率加密

Versal Premium ACAP 提供 1.6Tb/s 的行速率加密吞吐量,因此是安全网络的理想平台。它在灵活应变的平台上采用业界唯一的硬化 400G 通道化高速加密 (HSC) 引擎。HSC 引擎支持 AES-GCM 加密/解密、MACsec 和 IPsec,可实现多层安全性。

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支持 FEC 的多速率以太网内核

单个支持 10G - 800G 的平台

专用连接 IP 支持多种数据速率和协议,可实现几太比特的安全以太网。100G 和 600G 以太网内核的混合,不仅可提供高达 5Tb/s 的吞吐量,而且还可从接入网络扩展到地铁,再到核心网络,所有这些都在单个平台上完成。

 

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支持 FEC 的 600G Interlaken

可扩展的芯片至芯片互连

器件中集成的 Interlaken 内核可通过内建的流量控制支持高达 600Gb/s 的速率,实现高带宽的可靠数据传输。凭借可实现功率优化纠错的集成型 RS-FEC,Versal Premium 器件不仅支持可扩展的芯片至芯片互连,同时还可最大限度减少网络系统的 I/O 和电源开销。

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支持 DMA & CCIX、CXL 的 PCIe Gen5

CPU 至加速器的最佳通信

PCIe®Gen5 可为新一代计算应用加速服务器 CPU 至加速器的通信,而支持可编程 NoC 的 DMA 引擎则可实现工作负载配置与部署的可扩展全方位虚拟化。CCIX/CXL 子系统可为不同的云拓扑实现(非)对称通信。

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可编程的片上网络

保证 QoS 和电源效率

可编程片上网络 (NoC) 在出现在 Versal ACAP 架构中的不同计算引擎和集成型 IP 块之间提供数 TB 的优化互连,不仅可简化时序收敛,而且还可节省逻辑资源。NoC 编译器不仅提供优化的编程体验,同时还允许用户为关键数据路径管理时延和 QoS。

 

 

标量引擎

三种标量处理器可支持不同的应用需求。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时延敏感型应用。一款单独的平台管理控制器管理系统启动、安全性与调试。

自适应引擎

可编程逻辑可为差异性、持续性、不断变化的算法开发自定义计算模块。这些灵活应变的引擎加载了各种广泛的内存元件,并与可编程 I/O 紧密耦合,允许用户为任何应用创建强大的加速器。

智能引擎

增强的 DSP 引擎支持多种操作系统和数据类型,包括单精度和半精度浮点以及复杂的 18x18 操作。有了 UltraScale+™ 器件设计的向后兼容性,用户获得最大的计算性能,既可利用现有的库,也可更新他们的设计。


 

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应用

拥有高性能和高灵活性等特性,可解决广泛的特定行业问题

 

数据中心网络加速

地铁/核心交通网络

由于 5G 无线、xHaul、PON 和线缆接入的带宽需求快速增长,地铁/交通网络面临着巨大的压力,需要对网络流量进行聚合和智能处理。Versal Premium 系列提供 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,可在复杂的地铁/核心交通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、支持对不断发展的标准的适应性,并有助于为未来自主智能网络融入 AI/ML。


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、高可扩展性以及高功率效率。Versal Premium 系列提供高达 112G 的可扩展收发器、高达 5Tb/s 的以太网吞吐量和 1.6Tb/s 的行速率加密,允许服务提供商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。

数据中心网络加速

数据中心网络加速

数据中心的可扩展加速

作为一个异构平台,Versal Premium 拥有世界上最高的计算密度,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。

动态函数交换 (DFx) 允许用户以毫秒为单位交换计算内核,以提供加速器,最高效地使用云基础架构。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,可提供优异的计算能力和优化的协调。

Versal Premium 从零开始构建,能够与云基础架构无缝集成,它提供了一个集成的 shell,其可确保在启动时提供主机服务器与系统内存的通信,因此加速器设计人员可减少连接所需的时间,增加实现差异化的时间。

  


测试设备

要开辟 800G 以上的网络技术,供应商需要利用尖端通信测试设备来确保互操作性和稳健的网络流量管理。Versal Premium 系列提供 112G 的 PAM4 收发器,该收发器集成支持新兴协议的 KP4 FEC,支持与光学器件以及背板的互操作性。专用的通道化多速率以太网内核总吞吐量为 3.2Tb/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 与 Vivado 设计套件协同优化,可实现最复杂的测试逻辑,用于 L2-L3 (800G)、SSD 和 PCIe 协议测试设备的自动化测试、数据流控制、跟踪和报告。

  

数据中心网络加速
产品表

标量引擎功能

  VP1102 VP1202 VP1402 VP1502 VP1552 VP1702 VP1802
APU 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
RPU
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)、UART (x2)、CAN FD (x2)、USB 2.0 (x1)、SPI (x2)、I2C (x2)

智能引擎功能

  VP1102 VP1202 VP1402 VP1502 VP1552 VP1702 VP1802
DSP 引擎 1,904 3,984 2,672 7,440 7,392 10,896 14,352

灵活应变的引擎功能

  VP1102 VP1202 VP1402 VP1502 VP1552 VP1702 VP1802
系统逻辑单元 (K) 1,575 1,969 2,233 3,763 3,837 5,558 7,352
LUTs 719,872 900,224 1,020,928 1,720,448 1,753,448 2,540,672 3,360,896

基础平台功能

  VP1102 VP1202 VP1402 VP1502 VP1552 VP1702 VP1802
GTYP 32G 8 28 8 28 68 28 28
GTM 58G (112G) 64 (32) 20 (10) 96 (48) 60 (30) 20 (10) 100 (50) 140 (70)
CCIX & PCIe® w/DMA (CPM) - 2 x Gen5x8, CCIX - 2 x Gen5x8, CCIX 2 x Gen5x8, CCIX 2 x Gen5x8, CCIX 2 x Gen5x8, CCIX
支持 CXL 的 PCI Express® 2 x Gen5x4 2 x Gen5x4 2 x Gen5x4 2 x Gen5x4 8 x Gen5x4 2 x Gen5x4 2 x Gen5x4
100G 多速率以太网 MAC 6 2 8 4 4 6 5
600G 以太网 MAC 4 1 6 3 1 5 7
600G Interlaken 2 0 3 1 0 2 3
400G 高速加密引擎 3 1 4 2 2 3 4
技术文档

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入门

面向所有开发人员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,其设计自始至终都是以软件为导向的。增强型 Xilinx® Vivado® 设计套件引入全新系统设计方法和开发环境,如流量分析仪、NoC 编译器以及数据流建模等。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。

Xilinx Vitis™ 统一软件平台提供了全面的工具,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。作为开源社区的荣誉成员,Vitis 统一软件平台是完全免费和开源的。

  

Versal AI Prime 系列

 

vitis-library

硬件开发者

使用 Vivado 设计套件最大限度提高系统集成的优势

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embedded-software

应用软件开发者

性能优化的开源库

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software

数据科学家

实现灵活应变的实时 AI 推断加速

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Versal ACAP 评估套件

欢迎率先体验 Versal ACAP 架构,从头开始构建,实现原生的软件可编程性。Versal ACAP 可通过大量工具、软件、库、IP、中间件和框架,支持可动态定制的加速计算解决方案。Versal Prime 系列 VMK180 评估套件拥有在 Versal Premium ACAP 上快速启动应用开发所需的所有组件。大多数代码可从 Versal Prime 器件无缝移植到目标 Versal Premium 器件。此外,Versal Premium 器件引脚兼容,硬件升级很方便。

了解更多有关 Versal Prime 系列 VMK180 评估套件的详情 >

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