AMD Versal Prime VM2152 adaptive SoC ถูกออกแบบให้เป็นชิป SoC ระดับกลางสำหรับงานเชื่อมต่อความเร็วสูง โดยมาพร้อมทรานซีฟเวอร์ความเร็ว 112 Gbps และรองรับเครือข่าย 600 GbE ในแพ็กเกจที่ประหยัดพลังงาน ชิปนี้ผสานความสามารถของลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ เข้ากับบล็อก IP แบบฮาร์ดแวร์ เพื่อช่วยลดความซับซ้อนในการออกแบบระบบที่ต้องการอัตราการรับส่งข้อมูลสูง เหมาะสำหรับงานด้านการสื่อสารแบบมีสาย, อุตสาหกรรมอวกาศ และงานทดสอบและวัดผล โดยไม่ต้องแลกกับการใช้พลังงานสูงและความซับซ้อนแบบ FPGA ระดับไฮเอนด์
เมื่อเปรียบเทียบกับ AMD Versal Prime VP1902 รุ่น VM2152 จะเน้นประสิทธิภาพด้าน I/O มากกว่าความหนาแน่นของลอจิก (logic density) โดยตรง แม้ว่า VP1902 จะมีจำนวนลอจิกเซลมากกว่า แต่ VM2152 ได้เพิ่มการรองรับหน่วยความจำ LPDDR5 ความเร็วสูงถึง 6400 Mb/s และมาพร้อมเอนจินเข้ารหัสความเร็วสูง (High-Speed Crypto) ระดับ 400 Gbps ทำให้เหมาะสำหรับงานประมวลผลข้อมูลที่ต้องการทั้งความเร็วและความปลอดภัยสูง และให้ประสิทธิภาพเหนือกว่า Agilex 7
สเปคของ AMD Versal Prime VM2152 :
- Processor Subsystem
- APU – Arm Cortex-A72 แบบ Dual-core พร้อม L1 Cache ขนาด 48 KB / 32 KB (รองรับ parity และ ECC) และ L2 Cache ขนาด 1 MB (รองรับ ECC)
- หน่วยประมวลผลแบบเรียลไทม์ (RPU) – Arm Cortex-R5F แบบ Dual-core พร้อม L1 Cache ขนาด 32 KB / 32 KB และ TCM ขนาด 256 KB (รองรับ ECC)
- หน่วยความจำบนชิป – 256 KB พร้อม ECC
- Programmable Logic และ DSP
- System Logic Cells – 757K
- LUTs – 346,112
- DSP Engines – 1,704
- ประสิทธิภาพ – 11.8 TOPS (INT8 สูงสุด)
- หน่วยความจำ
- 4x คอนโทรลเลอร์ DDR5 รองรับ LPDDR5 สูงสุด 6400 Mb/s และ DDR5 สูงสุด 5600 Mb/s
- Block RAM – 27 Mbit
- UltraRAM – 54 Mbit
- PL Memory – 92 Mbit
- จอภาพ / กล้อง –รองรับ MIPI C-PHY สูงสุด 10 Gb/s และ D-PHY สูงสุด 4.5 Gb/s สำหรับการทดสอบเซ็นเซอร์และโมดูลกล้องขั้นสูง
- เครือข่าย
- 2x Gigabit Ethernet
- 2x 100 Gb/s Multirate Ethernet MAC
- 1x 600 Gb/s Ethernet MAC
- USB – 1x USB 2.0
- ความปลอดภัย – High-Speed Crypto (HSC) แบบ Hard IP ความเร็ว 400 Gb/s (Full Duplex)
- การขยาย
- 2x PCIe Gen5x8 (พร้อม CPM5 DMA)
- 2x PCIe Gen5x4 (PL PCIE5)
- 2x UART, 2x SPI, 2x I2C, 2x CAN-FD
- 8x GTYP Transceivers
- 8x GTM Transceivers (58 Gb/s), รองรับการเชื่อมต่อสูงสุด 4x 112 Gb/s เมื่อใช้งานร่วมกัน
- แพ็กเกจ
- NFVD1024 – ขนาด 31 × 31 มม., ball pitch 0.92 มม.
- NFVM1369 – ขนาด 35 × 35 มม., ball pitch 0.92 มม.
- VSVD1760 – ขนาด 40 × 40 มม., ball pitch 0.92 มม.
- VSVA2197 – ขนาด 45 × 45 มม., ball pitch 0.92 มม.
- ช่วงอุณหภูมิ
- Industrial – -40°C ถึง +100°C (-1MSI, -1MLI, -1LSI, -1LLI, -2MSI, -2MLI, -2LLI, -2HSI)
- Extended – 0°C ถึง +100°C (-1MSE, -1LSE, -2MSE, -2MLE, -2LSE, -2LLE)
ชิป SoC นี้รองรับการพัฒนาโดยใช้ AMD Vivado Design Suite สำหรับการออกแบบฮาร์ดแวร์ และแพลตฟอร์ม AMD Vitis unified software platform สำหรับการพัฒนาซอฟต์แวร์ โดยสามารถรันระบบ Embedded Linux (PetaLinux) หรือโปรแกรมแบบ bare-metal บนคอร์ Arm Cortex-A72 ได้
ส่วนของ programmable logic (FPGA fabric) และบล็อก DSP ถูกใช้เพื่อสร้างฮาร์ดแวร์เร่งความเร็ว (hardware accelerators) แบบกำหนดเอง ช่วยให้สามารถถ่ายโอนภาระงานที่ใช้การประมวลผลสูงออกจาก CPU ไปประมวลผลโดยตรงบนฮาร์ดแวร์ได้ ด้วยเครื่องมืออย่าง AMD Vivado Design Suite และ IP cores ที่ AMD เตรียมไว้ล่วงหน้า บล็อกเหล่านี้สามารถตั้งค่าให้รองรับการทำงานความเร็วสูงและค่าหน่วงต่ำ (low-latency) ได้ เหมาะสำหรับงาน เช่น การประมวลผลสัญญาณ (signal processing), การสตรีมข้อมูล (data streaming) และงานด้านเครือข่าย (networking workloads)
เพื่อช่วยให้กระบวนการพัฒนาง่ายขึ้น AMD ได้เปิดตัว VMK180 Evaluation Kit ซึ่งใช้ Versal Prime VM1802 adaptive SoC ที่มีลอจิกเซล 1.96 ล้าน (1.96M) และ DSP จำนวน 1,968 หน่วย ชุดคิทยังมาพร้อมหน่วยความจำ DDR4 ขนาด 8GB (แบบถอดเปลี่ยนได้) และ LPDDR4 ขนาด 8GB (บัดกรีติดบนบอร์ด) รองรับ PCIe Gen4 x8, คอนเนกเตอร์ขยายแบบ FMC+ และอินเทอร์เฟซเครือข่ายหลากหลาย เช่น RJ-45, SFP28 และ QSFP28 นอกจากนี้ยังมีพอร์ต HDMI ทั้งอินพุตและเอาต์พุต, USB-to-UART, รองรับ CAN-FD, หน่วยเก็บข้อมูล MicroSD และระบบสัญญาณนาฬิกาที่ตั้งโปรแกรมได้หลากหลาย พร้อมทั้งเครื่องมือพัฒนาอย่าง Vivado และ Vitis ที่รวมมาให้สำหรับการพัฒนาฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์
แม้ว่าชุดคิทนี้จะใช้ชิป VM1802 แต่ก็ใช้สถาปัตยกรรมเดียวกันกับ AMD Versal Prime VM2152 adaptive SoC รุ่นใหม่กว่า โดยยังคงมีองค์ประกอบสำคัญ เช่น คอร์ Arm Cortex-A72 / R5F, โครงข่าย NoC (Network-on-Chip) และรองรับเครื่องมือพัฒนา Vivado และ Vitis สิ่งนี้ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างต้นแบบ (prototype) บน VMK180 ได้ก่อน แล้วจึงย้ายไปใช้งานบน VM2152 ในภายหลัง เพื่อใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติที่มีความเร็วสูงกว่า เช่น ทรานซีฟเวอร์ 112 Gb/s, หน่วยความจำ LPDDR5-6400 และระบบเข้ารหัสความเร็ว 400 Gb/s
AMD Versal Prime VM2152 adaptive SoC วางจำหน่ายแล้วบน DigiKey โดยมีราคาตั้งแต่ประมาณ $6,000 (~195,000฿) ถึงมากกว่า $8,500(~276,000฿) ขึ้นอยู่กับ speed grade, แพ็กเกจ และปริมาณการสั่งซื้อ ส่วนชุด AMD Versal Prime Series VMK180 Evaluation Kit ก็มีจำหน่ายบน DigiKey ในราคา $10,316.40 (~335,000฿) หรือสามารถสั่งซื้อโดยตรงจาก AMD ได้ในราคา $9,345.00 (~303,000฿) โดยมีกำหนดจำนวนสั่งซื้อขั้นต่ำ (MOQ) ที่ 15 ชุด สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้จากหน้าผลิตภัณฑ์และข่าวประชาสัมพันธ์
แปลจากบทความ : AMD Versal Prime VM2152 mid-range adaptive SoC features 112 Gbps GTM Transceivers, 600Gbps Ethernet, DDR5/LPDDR5
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT