AMD：创新第二代Versal Premium系列加速连接，应对AI时代挑战

       近年来，得益于持续的技术创新和丰富的算力支持，基于AI的应用在各个行业大规模爆发，表现为从最初的单点探索应用转向行业全生命周期的全面渗透，企业数据中心以及高性能计算场景下处理器、内存设备、加速器之间的数据传输量随之增加，用户对高带宽、低延迟、兼容性等能力要求不断提高，以及缓存一致性、内存协议拓展等要求。

       在这种趋势下，AMD（超威）日前推出了第二代AMD Versal Premium系列，这款自适应SoC平台旨在面向各种工作负载提供高水平系统加速，第二代 AMD Versal Premium系列以业界首款采用CXL 3.1及PCIe Gen6并支持LPDDR5的FPGA器件扩展第二代Versal产品组合，助力快速连接、更高效数据迁移并释放更多内存，以满足数据中心、通信以及测试测量市场中数据密集型应用日益增长的实时处理和存储需求。 应对丰富多样的连接应用

       凭借在数据传输速率、带宽和能效方面的优势，DDR5已经成为行业广泛采用的方案，同时也是未来市场DRAM（动态随机存取存储器）类型的趋势。CXL（Compute Express Link）是处理器与器件（例如，基于FPGA的加速器）之间的开放式行业标准互连技术，AMD一直通过支持CXL来倡导开放式创新。根据DRAM 市场监测数据显示，目前已经有约半数的服务器支持CXL，并且CXL上的DRAM的年复合增长率从2024年到2029年预估将达到212%。

       从架构的角度看，PCIe Gen6和LPDDR5X和CXL 3.1等技术创新，正在帮助用户获得更快的主机连接、更多内存以及一致性接口。这也是为什么AMD持续创新，推出第二代 Versal Premium系列产品，其是FPGA行业首款在硬IP中采用CXL 3.1与PCIe Gen6并支持LPDDR5存储器的器件。从产品演进的角度看，全新的第二代扩展了第一代的极限硬IP集成，并基于业界经量产验证的架构进行构建，以低风险整合新架构模块，使CXL 3.1和LPDDR5X能够释放全部效能。 加速主机连接需求

       AMD高层介绍，第二代Versal Premium系列自适应SoC和AMD EPYC CPU之间可以深度协同，通过PCIe Express提供高性能连接，可以提升计算、网络以及存储工作负载效率。CXL 3.1和PCIe Gen6可实现行业领先的高带宽主机CPU到加速器连接。与支持PCIe Gen4或Gen5的FPGA相比，PCIe Gen6能提供了2~4倍的线速率，而运行PCIe Gen6的CXL 3.1在类似时延下则能提供使用CXL 2.1器件的双倍带宽，以及增强的架构和一致性功能。

       此外，通过将第二代Versal Premium系列搭配AMD EPYC CPU，系统架构师能够利用经 CXL或PCIe连接到高性能CPU的最新AMD FPGA的器件，以加速数据密集型应用并满足快速的数据增长需求。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。 提高存储器带宽及利用率

       第二代AMD Versal Premium系列自适应SoC能以至高8533Mb/s的快速LPDDR5存储器连接加速存储器带宽，带来更快速的数据传输和实时响应。与采用LPDDR4/5存储器的同类器件相比，这种超快的增强型DDR存储器可将主机连接速度提升至高2.7倍。        与CXL存储器扩展模块进行连接可使总带宽较之单独使用LPDDR5X存储器高出至多2.7倍。因此，第二代AMD Versal Premium系列允许为多个加速器实现可扩展的内存池和扩展，进而优化存储器利用率并增加带宽和容量。

       通过为多个器件动态分配内存池，第二代AMD Versal Premium系列自适应SoC旨在提高多头单逻辑器件（MH-SLD）的存储器利用率，使其无需架构或交换机即可运行，同时支持至多两个CXL主机。

加强数据安全

       在不断变化的安全形势下，增强数据安全性正变得日益重要。新一代增强的安全功能有助于第二代AMD Versal Premium系列在传输和静态状态下均可快速、安全地传输数据。

       第二代AMD Versal Premium系列是业界首款在硬IP中提供集成PCIe完整性和数据加密（IDE）支持的FPGA器件。硬核DDR内存控制器内置的内联加密可助力保护静态数据，而400G高速加密引擎则能帮助器件以至高2倍的线速率保护用户数据，从而实现更快速的安全数据。        第二代AMD Versal Premium系列规矩共包含4种产品参数，从140万逻辑单元到330万逻辑单元不等，包括3300到7600的DSP引擎，拥有双核A72应用处理器、双核R5F实时处理器等可供选择，以及100G和600G的以太网MAC，以及400G的高速加密引擎和LDPC的解码器。AMD规划第二代AMD Versal Premium系列开发工具预计将于2025年下半年提供，随后于2026年初提供芯片样片。预计将于2026年年中开始量产出货。