AMD Versal RF Series : ชิป Adaptive SoC สำหรับ 6G wireless, อุตสาหกรรมอวกาศ และอุปกรณ์ทดสอบอิเล็กทรอนิกส์

AMD Versal RF series เป็นชิป adaptive System-on-Chip (SoC) โดยมีสถาปัตยกรรม Arm (Cortex-A72 และ Cortex-R5F) และ FPGA พร้อมตัวแปลงสัญญาณ RF-sampling data converters เพื่อรองรับการใช้งานในระบบก่อน 6G, อุปกรณ์ทดสอบเครือข่าย 6G, การบินและอวกาศ, การป้องกันประเทศ เช่น เรดาร์ รวมถึงอุปกรณ์ทดสอบอิเล็กทรอนิกส์ เช่น เครื่องทดสอบหลายช่องสัญญาณ, ออสซิลโลสโคป และสเปกตรัมอะนาไลเซอร์แบบแบนด์กว้าง

AMD Versal RF Series พัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของ Xilinx Zynq RFSoC รองรับ wideband-spectrum พร้อมความละเอียดสูง ด้วย RF ADC แบบ 14 บิตสูงสุด 16 ช่อง ความถี่สูงถึง 18 GHz และอัตรา 32 GSPS รวมถึง RF DAC แบบ 14 บิตสูงสุด 16 ช่อง อัตรา 16 GSPS นอกจากนี้ยังให้ประสิทธิภาพ DSP สูงถึง 80 TOPS ในการออกแบบที่ปรับแต่งด้านขนาด น้ำหนัก และพลังงาน (SWaP) ชิปเหล่านี้ยังรวม IP แบบ hard เช่น คอนโทรลเลอร์หน่วยความจำ DDR5, Ethernet 600 Gbps, PCIe Gen5 x4 และ วงจรรับส่งสัญญาณความเร็วสูง (high-speed transceiver) หลายประเภท เพื่อรองรับการใช้งานขั้นสูงในอุตสาหกรรมต่างๆ อย่างเต็มที่

คุณสมบัติและสเปคของ AMD Versal RF Series adaptive SoC:

ระบบการประมวลผล
- Application Processing Unit (APU) – Dual-core Arm Cortex-A72 พร้อม Cache L1 ขนาด 48 KB/32 KB (รองรับ parity และ ECC) และแคช L2 ขนาด 1 MB (รองรับ ECC)
- Real-Time Processing Unit – Dual-core Arm Cortex-R5F พร้อม Cache L1 ขนาด 32 KB/32 KB และ TCM ขนาด 256 KB (รองรับ ECC)
- หน่วยความจำ – หน่วยความจำบนชิปขนาด 256 KB พร้อม ECC
- อุปกรณ์ต่อพ่วง (Peripherals)
  - 2x Ethernet
  - 1x USB 2.0
  - 2x UART, 2x CAN-FD
  - 2x SPI, 2x I2C
ลอจิกที่โปรแกรมได้ (Programmable Logic)
- เซลล์ลอจิกในระบบ – 1,205,400 หรือ 2,473,800
- LUT – 551,040 หรือ 1,130,880
- digital signal processing (DSP) – 2,256 หรือ 3,976 DSP58
ตัวแปลงข้อมูล RF (RF Data Converters)
- RF-ADC 14 บิต สูงสุด 16 ช่อง อัตราสุ่มสูงสุด 32 GSPS
- RF-DAC 14 บิต สูงสุด 16 ช่อง อัตราสุ่มสูงสุด 16 GSPS
AI Engines และฟังก์ชัน Hard IP
- AI Engine Tiles สูงสุด 126 ชิ้น
- ตัวถอดรหัส LDPC สูงสุด 4 ตัว
- Channelizers สูงสุด 320 ช่อง
- FFT/iFFT สูงสุด 40 ช่อง
- Polyphase Arbitrary Resamplers สูงสุด 8 ช่อง
หน่วยความจำ FPGA, ทรานซีฟเวอร์ และอินเทอร์เฟส
- หน่วยความจำ PL รวม: 156 หรือ 189 Mbit
- คอนโทรลเลอร์หน่วยความจำ DDR5/LPDDR5 สูงสุด 4 ช่อง
- GTYP Transceivers สูงสุด 12 ช่อง
- GTM Transceivers สูงสุด 8 ช่อง (56Gbps ถึง 112Gbps)
- GTMP Transceivers สูงสุด 20 ช่อง (56Gbps ถึง 112Gbps)
- Ethernet MAC หลายอัตรา 100Gbps สูงสุด 2 ช่อง
- Ethernet MAC 600Gbps สูงสุด 3 ช่อง
- PCIe Gen5 x4
แพ็คเกจ
- VSVG1596 – 37.5 x 37.5 มม. พร้อมระยะ ball pitch 0.92 มม.
- VSVA2488 – 47.5 x 47.5 มม. พร้อมระยะ ball pitch 0.92
มีรุ่นสำหรับการใช้งานในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม

AMD เปิดตัว Versal RF Series ชิป Adaptive SoC จำนวน 4 รุ่นได้แก่ VR1602, VR1652, VR1902 และ VR1952 โดยมีคุณสมบัติและความแตกต่างที่ระบุไว้ในตารางด้านล่าง

AMD Versal RF FPGA SoC จะรองรับการพัฒนาโดยใช้ Vitis Unified Development Platform ซึ่งรองรับการประมวลผลบน Arm, FPGA และ AI accelerators รวมถึง Vivado Design Suite สำหรับการพัฒนาระดับต่ำ (low-level FPGA development) โดยใช้ภาษา HDL เช่น VHDL และ Verilog

AMD ระบุว่าเครื่องมือพัฒนาสำหรับ Versal RF Series พร้อมใช้งานแล้วในขณะนี้ แต่ตัวอย่างชิปซิลิคอนและชุดประเมินผล (evaluation kits) คาดว่าจะมีในช่วง ไตรมาสที่ 4 ปี 2025 และการผลิตจำนวนมากจะเริ่มในช่วง ครึ่งแรกของปี 2027 ซึ่งหมายความว่า Portfolio ณ เดือนธันวาคม 2024 ของ AMD จะมีชิป adaptive/FPGA SoC ในตระกูล Versal Series รวมแล้ว 9 รุ่น โดยชื่อของบางรุ่นอาจสร้างความสับสนได้