(文/赵法彬)更智能、更小巧是市场对电子产品的长期需求,因此,当今的解决方案必须在占用更少空间的同时扩展内存。AMD自适应与嵌入式计算事业部高级产品管理经理Mike Rather认为,更加智能的功能会需要更多的内存,但同时也需要更小的外形尺寸,这也就需要更高水平的集成,所以当今的解决方案必须在占用更少空间的同时扩展内存。
多方应用催生内存需求迅速增长
人工智能驱动对于内存的需求不断上升导致供应紧张受限,而且内存的成本不断地上升,客户可以选择的供应商数量也非常地稀少。智能的嵌入式系统需要更多的内存。无论是更快的网络与数据包处理,还是高带宽的RF信号处理,或是更高分辨率的视频与成像,都需要更多的内存,并且更大的人工智能模型也会对内存提出更大的需求。网络从100G、400G到太比特,视频从高清到4K到8K,移动通信从3G、4G到5G,还有人工智能领域,都在使得内存的需求更加迅速地增长。
Mike Rather表示,无论是用定制的电池板去做一个专业的摄像机,还是采用OCP的标准去封装一个工作负载的卡片,或是采用模块化的仪器去进行测量封装更多的能力,都需要在更小的尺寸里去封装更多的能力。更加智能的功能会需要更多的内存,但同时也需要更小的外形尺寸,这也就需要更高水平的集成,所以当今的解决方案必须在占用更少空间的同时扩展内存。过去的方法主要是采用HBM,我们在2018年的时候推出过Virtex Ultra Scale HBM FPGA,当时有16GB的内存,400GB/s的带宽;2022年我们推出了Versal HBM自适应SoC,实现了容量和带宽都翻番,达到了一个更高水平的集成,也就是内存+可编程逻辑器。但其中也涉及到一些取舍,现在HBM主要满足的是数据中心需求,它无法支持10至15年的生命周期,也没有办法在0℃以下获得认证。正是由于有这些取舍,我们现在要找到新的创新途径。
Mike Rather说,客户在选择内存技术的时候,一般要考虑性能和容量,这两者非常关键,必须有足够的内存和带宽来实施工作负载。尤其是嵌入式系统还要考虑生命周期和环境的因素,很多嵌入式应用的寿命都要比数据中心的应用要长,而且嵌入式应用要在各种各样的环境条件下来运行,所以必须有更宽的温度范围。

第二代AMD Versal Premium MoP
6月30日,AMD宣布推出第二代AMD Versal Premium MoP(Memory on Package,封装上内存)自适应片上系统(SoC)。MoP架构将最高 32GB 的 LPDDR5X 集成到单个封装中,可在最多减少 60% 板级面积(基于 AMD 于 2026 年 4 月进行的内部测量,对比第二代Versal Premium 系列MoP 2VP3622 自适应 SoC 的板级面积与采用外部内存的第二代 Versal Premium 系列单片自适应 SoC 的板级面积。(VER-111))的同时,实现至高288GB/s 的带宽,使工程师无需面临板级内存设计带来的风险与耗时,即可构建高带宽系统。随着物理 AI、网络等工作负载要在日益严格的空间与功耗预算下处理更多数据,MoP恰能满足这些最迫切需要它的设计场景:测试与测量、专业视频编辑等需求。第二代AMD Versal Premium MoP器件将于 2026 年底开始提供样片,预计将于次年下半年开始量产出货。
Mike Rather介绍说,我们首次把自适应SoC集成了LPDDR5X,做成了封装上内存,它融入了很多第二代Versal Premium已经经过认证的元素,可以减少数据板的尺寸,降低复杂性,同时还可以加快上市时间。
第二代 AMD Versal Premium MoP主要是服务高性能解决方案,更智能、尺寸更小。Mike Rather解释说,更紧凑的占板面积,更小的外形尺寸,面积节省超过60%,支持PCIe及其他小型化的外形尺寸,包括半高半长的外形尺寸。而且它能够帮助客户加速产品的上市,省去数月的开发工作,直接从电路板进行开发,从可用的平台开始。它非常地经久耐用,能够支持15年的生命周期,拥有非常宽的温度范围,从-40℃到110℃。
使用外部的内存接口需要完成很多任务,但如果使用第二代 Versal Premium MoP有很多步骤是可以跳过的,包括元器件的选型与认证、原理图的布局与设计、电源与信号的完整性分析、板极验证等,可以帮助客户加快上市的时间。Mike Rather告诉记者,第二代Versal Premium MoP是非常经久耐用的,能够支持15年以上的生命周期,可以使用我们自己的供应保障流程,还可以减少物理攻击面,它是在安全性方面是有很大提升的,因为它是封装的,所以你没有办法深入到它的内存接口。

三大优势支撑更多应用领域
第一,缩小占用空间并扩展带宽。凭借全新的封装上内存自适应 SoC,我们正在重新定义紧凑型系统设计的可能性。通过将 LPDDR5X 直接集成到封装中,该器件相比板载 LPDDR5X 实现了更高性能(基于 AMD 于 2026 年 7 月进行的内部分析,比较了第二代Versal Premium MoP 2VP3622 自适应 SoC 与采用外部内存的第二代 Versal Premium 系列单片自适应 SoC 的内存带宽规格。(VER-113)),同时占用面积比离散实现方案更小。
这使得以往在采用外部内存时难以实现或不具可行性的系统形态成为可能,例如企业和数据中心标准外形规格(EDSFF)等,同时也帮助设计人员满足电信等领域的需求,而这些需求往往是离散内存方案无法满足的。
第二代Versal Premium MoP器件在硬 IP 中集成了 64Gb/s 的 CXL® 3.1 和 PCIe® 6.0,与 AMD EPYC 处理器搭配使用时,可实现高速数据传输,从而加速数据密集型应用。我们通过支持最高 9,600Mb/s 的 LPDDR5X 以及连接 CXL 内存池化与扩展模块,帮助系统架构师更灵活地扩展内存资源。
第二,专为长生命周期部署打造。第二代Versal Premium MoP自适应 SoC 专为严苛的物理与企业级 AI 环境而设计,支持 -40°C 至 110°C 的工业级工作条件。其非常适合始终在线的关键任务系统,在这些系统中,性能和可靠性必须同时兼顾。
依托于 LPDDR5X 以及超过 15 年的生命周期支持,第二代Versal Premium MoP器件有助于使产品供应不再受高带宽内存(HBM)较短的、以数据中心为驱动的更新周期影响,从而降低因内存停产或可获性受限而导致被迫重新设计的风险。
PCIe 完整性和数据加密(IDE)作为 PCIe 6.0 引入的一项特性,通过在链路层对传输中的数据进行保护,帮助抵御物理攻击。集成控制器中的 DDR 内存加密功能,无需占用可编程逻辑资源即可帮助保护静态数据。硬化 400G 高速加密引擎支持高带宽安全处理,能在不牺牲吞吐量的前提下增强安全性。
第三,加速产品上市进程。第二代Versal Premium MoP器件包含经过预验证的封装内 LPDDR5X 接口,无需在电路板上进行高速内存布线,从而减少了板级仿真与验证工作,同时有助于缩短开发周期、降低设计风险,并最大限度减少成本高昂的反复流片。
用户现在即可使用现已出货的标准第二代 AMD Versal Premium 系列器件着手开发。对成熟的 AMD Vivado和Vitis™ 工具流程、兼容 IP 以及可用参考设计的支持,有助于快速将设计从概念推进至部署阶段,同时使现有客户在无需重新设计或重新学习的情况下,即可采用新的MoP器件。
第二代AMD Versal Premium MoP的三大优势使其应用前景更加广阔。Mike Rather介绍说,一是广播与专业音视频应用,它能够实现高密度的视频处理。另外按照需要实现确定性的实时性能,简化设计与快速上市。它的带宽也好、节省的板极面积、生命周期等都特别受到市场的青睐,在具体的应用当中包括多通道视频、实时AI视频、IP交换与ST 2110以及摄像与成像。二是测试与测量也有非常广泛的应用,例如紧凑型的PXI,它能够完美的适配标准的3U PXI的机箱,而且这个领域的客户非常注重迅速的上市时间。客户非常看好我们下一代的连接技术,它是收发器搭配双PCIe Gen6 ×8,可以打造面向未来的测试平台。
我们也宣布第二代 AMD Versal Premium系列新产品,包括VSVA 3224封装最大化RDIMM连接能力,它能够支持4个RDIMM的连接。Mike Rather说,另外每款器件均新增第三个PCIe控制器,能够提供与其他Versal器件IP的延续性,帮助开发者更好地实现设计迁移。

最后,Mike Rather总结道,内存的集成至关重要,因为更智能的应用需要更多的内存,沉浸式的体验需要最佳的外形尺寸,使得创新永不止步。第二代 AMD Versal PremiumMoP能够在更小的空间内实现更高的内存带宽,帮助您更快地进入市场,而且它经久耐用。总体来说,它能够提供高性能的解决方案,同时更智能、更小巧。

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