概述

Versal? 自適應 SoC 將自適應處理和加速引擎與可編程邏輯和可配置連接相結(jié)合，從而為眾多市場中的各種應用提供定制化的異構(gòu)硬件解決方案。這些器件包含一些變革性特性，例如集成硅主機互連外殼、AI 引擎、可編程邏輯和處理系統(tǒng)，可提供優(yōu)于傳統(tǒng) FPGA、CPU 和 GPU 的卓越性能功耗比。

第二代 AI Edge 系列：該系列增強了經(jīng)過生產(chǎn)驗證的 Versal 架構(gòu)，支持靈活、實時的預處理、高效的 AI 推理和高性能后處理，從而減少了面積和復雜性。

AI Edge 系列：該系列以安全性為設計理念，提供了一個自適應技術(shù)平臺，將高 AI 推理性能、低延遲和高能效相結(jié)合，適用于邊緣應用。

AI Core 系列：高計算能力系列，具有中等密度可編程邏輯和連接能力，并結(jié)合了 AI 和 DSP 加速引擎。

Prime 系列第二代：該系列產(chǎn)品專為視頻、控制和軟件定義應用提供卓越的性能和效率，融合了高性能處理系統(tǒng)、增強的功能安全和安全特性以及擴展的硬核 IP 套件。

Prime 系列：中端系列，具有中等密度可編程邏輯、信號處理和連接功能。

Premium 系列第二代：異構(gòu)計算平臺，旨在通過提供高計算密度、自定義內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)和 DSP 引擎資源，幫助用戶在各種計算密集型工作負載中實現(xiàn)高加速。

Premium 系列：高端高帶寬系列，擁有豐富的網(wǎng)絡接口和安全引擎，并提供高計算密度。

HBM 系列：針對內(nèi)存受限的計算密集型應用，該系列產(chǎn)品采用異構(gòu)集成 3D IC 內(nèi)存、安全連接和自適應計算技術(shù)，以消除性能瓶頸。

RF系列：該系列集成了高頻、高采樣率射頻采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和集成信號處理IP，適用于高性能射頻系統(tǒng)。

XCVP1802-2MSELSVC4072 零件數(shù)據(jù)屬性

功能概要

架構(gòu)

Versal 自適應 SoC 圍繞可編程片上網(wǎng)絡 (NoC) 組成的集成外殼構(gòu)建，

該外殼支持對器件整個高度和寬度進行無縫的內(nèi)存映射訪問。器件包含：

多核標量處理系統(tǒng)；用于 PCIe? 的集成模塊，支持 DMA 和緩存一致性互連設計 (CPM)；用于人工智能和復雜信號處理的 SIMD VLIW AI Engine 加速器；以及可編程邏輯 (PL)。平臺管理控制器與處理系統(tǒng)相鄰，負責啟動和配置器件。Versal 器件通常在器件的南北邊緣配備 I/O 和內(nèi)存控制器，在東西邊緣配備串行收發(fā)器。NoC 覆蓋器件的整個高度和寬度。

計算和加速

部分 Versal 自適應 SoC 擁有一系列信號處理核心，這些核心針對機器學習、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡、無線電、回程、有線和雷達應用的功能進行了高度優(yōu)化。該陣列由多個 AI 引擎組成，每個引擎包含一個 32 位標量 RISC 處理器、定點和浮點矢量單元、數(shù)據(jù)存儲器和互連。AI 引擎可以用作單個 Tile、完整陣列或介于兩者之間的任意粒度。在 AI 引擎陣列中，自定義加速和計算引擎的創(chuàng)建是通過 C 和 C++ 在高層級完成的。

每個 Versal 器件都配備了基于 Arm? 的處理系統(tǒng)，包括應用處理器和實時處理器。該處理系統(tǒng)包含許多符合通信標準的外設，并可通過可編程片上網(wǎng)絡 (NoC) 與 DDR 內(nèi)存以及片上內(nèi)存和本地緩存進行通信。

PL 由可配置邏輯塊組成，包含 6 輸入查找表 (LUT) 和觸發(fā)器；

不同大小的內(nèi)存塊；36 KB 塊 RAM 和 288 KB UltraRAM；多端口 RAM (MPRAM)；數(shù)字信號處理 (DSP) 塊；以及豐富的互連、開關(guān)和多路復用器，用于將各個模塊連接在一起。所有資源都按列排列。PL 被劃分為固定高度的區(qū)域。每個區(qū)域都有自己的時鐘功能和 NoC 接入點。

平臺管理

平臺管理控制器與處理系統(tǒng)相鄰，但獨立于處理系統(tǒng)。它負責從主啟動源啟動和配置設備。平臺管理控制器還負責配置 PL，PL 的配置可以在處理系統(tǒng)之前或之后進行。它還控制平臺的加密、身份驗證、系統(tǒng)監(jiān)控和設備調(diào)試功能。

連接

Versal 器件的南邊通常包含多個 I/O bank 和相關(guān)的內(nèi)存控制器，用于讀寫 DDR4、LPDDR4、DDR5、LPDDR5 和 LPDDR5X 內(nèi)存。I/O 可以獨立于專用內(nèi)存控制器執(zhí)行許多功能，包括在 PL 中創(chuàng)建的軟內(nèi)存控制器。該器件的東邊緣和西邊緣通常包含能夠高達 112 Gb/s 通信速率的串行收發(fā)器。PL 還可以包含用于高價值功能的集成模塊，例如 PCIe 集成模塊 (PL PCIE)、多速率以太網(wǎng) MAC、600G 以太網(wǎng) MAC、600G Interlaken 和 400G 高速加密 (HSC) 引擎。Versal RF 系列包含高性能 RF 采樣 ADC 和 DAC，它們以硬核 IP 模塊的形式單片集成，在轉(zhuǎn)換器和可編程邏輯之間提供低延遲和低功耗的數(shù)據(jù)接口。RF 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器支持高達 Ku 波段的輸入和輸出頻率，并以高采樣率直接采樣，從而提供寬帶采樣。除了 RF 采樣之外，RF ADC 和 RF DAC 還包含額外的數(shù)字處理邏輯，例如可編程濾波器、數(shù)字上變頻器 (DUC) 和數(shù)字下變頻器 (DDC)，以降低總功耗。