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第二代Versal Premium系列问世,AMD如何突破数据密集型应用瓶颈?

2024-11-14 15:00:10 谢宇恒 阅读:
继第一代Versal Premium系列自适应SoC之后,AMD于2024年11月12日发布了第二代Versal Premium系列产品,这是业界首款采用 CXL 3.1 及 PCIe Gen6 并支持 LPDDR5 的 FPGA 器件···

AMD作为全球领先的半导体公司,一直致力于提供高性能的解决方案,继第一代Versal Premium系列自适应SoC之后,AMD于2024年11月12日发布了第二代Versal Premium系列产品,这是业界首款采用 CXL 3.1 及 PCIe Gen6 并支持 LPDDR5 的 FPGA 器件,进一步提升了计算性能、内存容量和数据安全性。abmednc

AMD 高级副总裁兼自适应和嵌入式计算事业部总经理 Salil Raje 表示:“系统架构师始终寻求在更小的空间内装入更多数据,并在系统各部分之间更高效地迁移数据。第二代 Versal 产品组合的最新成员可帮助客户提升整体系统吞吐量和存储器资源利用率,以实现更高性能,并为从云到边缘的最严苛应用提供洞察。”abmednc

数据密集型应用挑战

数据密集型应用场景,例如数据中心、高性能计算、人工智能、云计算等,面临着一系列挑战:abmednc

数据传输瓶颈:abmednc

  • 带宽限制:现有的网络接口和协议可能无法满足海量数据传输的需求,导致数据传输速度缓慢,影响应用性能。
  • 网络延迟:高带宽应用对网络延迟非常敏感,网络延迟过高会导致应用响应时间变长,影响用户体验。

内存瓶颈:abmednc

  • 内存容量限制:现有的内存容量可能无法满足海量数据存储和处理的需求。
  • 内存访问速度限制:现有的内存访问速度可能无法满足高带宽应用对内存访问速度的需求,导致数据访问延迟。

数据安全挑战:abmednc

  • 数据泄露风险:数据传输和存储过程中,存在数据泄露的风险,需要采取措施保障数据安全。
  • 数据加密需求:数据需要加密存储和传输,以防止数据被非法获取和篡改。

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创新与应用

而面对这些不同的挑战,第二代 AMD Versal Premium 系列自适应 SoC 在一代产品的基础上进行了多个方面的创新:abmednc

1. 主机连接加速:abmednc

支持PCIe Gen 6 和 CXL 3.1: 提供高达 64 Gb/s 的传输速率,满足数据中心对高速连接的需求。CXL 还能提供内存一致性的额外益处,有助于实现真正的异构加速计算。abmednc

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GTM2 收发器: 支持 1.25 Gb/s 到 128 Gb/s 的数据速率,支持 NRZ 和 PAM4 编码,提供更高的灵活性和可靠性。abmednc

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2. 内存扩展:abmednc

LPDDR5X 和 DDR5 支持: 提供 8533 Mb/s 和 6400 Mb/s 的数据速率,相比 LPDDR4 和 DDR4 提升了两倍,同时功耗降低 20% 到 30%。abmednc

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CXL 3.1 存储器扩展模块: 支持 CXL 3.1 接口,可连接外部存储器,扩展内存容量,总外部存储器带宽超过500 GB/s,并可通过 NUMA 架构轻松与现有软件集成。abmednc

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3. 数据安全性增强:abmednc

PCIe IDE: 为 PCIe 连接提供PCIe完整性和数据加密功能,用于主机到加速器的安全 性,确保数据传输的安全。abmednc

硬内联 ECC 和加密: 为 DDR 内存提供数据加密保护功能,确保数据存储的安全性。abmednc

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400G 高速加密引擎: 这是全球唯一基于灵活应变平台的400G高速加密引擎,支持至高800 Gb/s的线速吞吐量的网络数据加密和解密,确保网络通信的安全性。abmednc

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而如果将第二代AMD Versal Premium 系列自适应SoC的这些创新具体到用例上,其主要用例包括:abmednc

数据中心:abmednc

  • 内存扩展与池化:通过CXL 3.1 内存扩展模块,实现内存容量的灵活扩展,并支持内存池化和分层,满足人工智能模型和大数据应用对内存的需求。
  • 高性能连接:PCIe Gen 6 和 CXL 3.1 接口提供高速连接,与AMD EPYC CPU协同工作,可用于卸载计算、网络和存储工作负载,提高数据中心效率。
  • 数据安全:PCIe IDE和DDR内联加密确保数据在传输、静态和使用过程中的安全性,实现数据端到端的安全性。

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通信:abmednc

  • GPU集群与自适应网络:提供高速网络接口,能够在单个网络适配器上支持2个400G接口,满足GPU集群对高性能、灵活的网络连接的需求,实现高效的数据传输和通信。

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测试与测量:abmednc

  • 高带宽数据采集与分析:提供128 Gb/s的高吞吐量,1.2-1.9倍DSP与逻辑比率,支持C-PHY和D-PHY等多种协议接口,可满足PCIe Gen 7测试仪、射频等器件的高速数据采集和分析的需求。

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总结

第二代 AMD Versal Premium 系列自适应 SoC 是一款高性能、可扩展、安全可靠的芯片,其强大的计算性能、灵活的架构和高速的接口,将加速大数据、人工智能等应用的发展,为数据密集型应用场景带来新的可能性。预计于2024年的第四季度,提供功率估算工具,2025年下半年提供全套的AMD Vivado工具,2026年上半年提供芯片的样片以及开发套件,并于2026年中实现芯片量产。abmednc

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责编:Ricardo
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谢宇恒
原机加工行业工程师,现Aspencore编辑,专注电子,关注未来。
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