AMD 谈自适应计算现状:在创新之上构建,面向未来设计
The State of Adaptive Computing: Building on Innovation; Designing for What’s Next
AMD 阐述其在自适应计算领域的长期战略,依托 CPU、GPU、FPGA、adaptive SoC、NPU 等组合与半定制芯片协同设计模式服务嵌入式和物理 AI 工作负载。
三大要点:
AMD 凭借持续创新、伙伴关系的延续以及长期的产品支持,在数十年的自适应计算领导地位之上不断发力,让客户有信心跨产品世代进行规划。
AMD 汇集了广泛的计算架构组合,以满足日益复杂的嵌入式设计和物理 AI 工作负载的需求。
AMD Embedded 通过共同设计合作伙伴模式提供半定制芯片解决方案,使 AMD 芯片适配客户的产品路线图并加快开发速度。
FPGA 和自适应计算一直以来都是为了让工程师有更多方式去解决难题。作为首款商用 FPGA 的发明者,并凭借在可编程逻辑领域数十年的领先经验,AMD 致力于推进自适应计算,服务客户当下正在构建的系统以及未来的各种应用。
随着嵌入式系统日益复杂以及 AI 走进物理世界,客户需要能够在漫长的产品生命周期中不断演进、跨技术集成并保持可靠性的平台。AMD 汇集了庞大的 CPU、GPU、FPGA、自适应 SoC、NPU 和网络 IP 组合,帮助客户为每种工作负载匹配合适的架构。我们还在拓展半定制芯片解决方案,依托我们一站式拥有的广泛 IP,为客户提供难以复制的优势。
这意味着半定制客户无需授权第三方内核,也无需拼接多家供应商的 IP 并承担集成风险,就能组建一款量身定制的 SoC。此外,我们的模块化 chiplet 方法让 AMD 能够在不同客户之间复用已验证的裸片并混合使用不同工艺节点,从根本上改善了半定制的经济效益和上市时间。再加上嵌入式客户所需的漫长产品生命周期和功能安全规范,AMD 提供了真正的共同设计合作伙伴模式,使 AMD 芯片适配每位客户的产品路线图。这些优势使 AMD 有能力为汽车、数据中心、网络、航空航天与国防以及专用 AI 加速器市场的下一代定制芯片解决方案提供动力。
历经数代积累的创新
自适应计算的创新是累积性的。它需要多年的工程投入、与客户和合作伙伴的紧密协作,以及将经验带入每一代新产品的能力。
AMD Embedded 产品组合涵盖 FPGA、自适应 SoC 和 x86 嵌入式处理器,面向广泛的应用和市场。我们持续投资于架构、封装、互连、软件和工具,让自适应计算更易于使用,并为开发者提供更大的灵活性去设计、构建和演进系统。

自 2022 年 Xilinx 并入 AMD 以来,我们对 FPGA 和自适应 SoC 的投入不断加速。我们已推出 40 多款全新嵌入式产品:产品线低端涵盖 Spartan™ 7、UltraScale+™ 以及 Zynq™ UltraScale+™ SoC 和 FPGA 系列;中端包括 Versal™ Prime 系列自适应 SoC 和 Kintex™ UltraScale+™ Gen 2 FPGA;高端则有 Versal™ Premium 系列 Gen 2 器件,同时扩展了 x86 嵌入式处理器产品线。我们在 FPGA 和自适应 SoC 产品组合中共享架构和开发工具,帮助客户在规划长产品生命周期时扩展和复用设计。
小芯片(Chiplet)集成充分体现了持续投入的价值。AMD 于 2007 年与台积电(TSMC)率先开发堆叠硅互连(SSI)技术,并在 28 纳米、20 纳米、16 纳米、7 纳米和 6 纳米工艺节点上先后将五代自适应产品推向市场。这些经验至关重要,因为先进封装并非只针对某一代的技术决策。客户需要确信,他们今天选择的架构背后拥有深厚的工程积累,且未来仍有清晰的发展路线图。
射频(RF)技术是我们持续投入并保持领先的另一个领域。在 Zynq™ RFSoC 器件成功的基础上,高度集成的 Versal™ RF 系列异构计算解决方案已是 AMD 直接射频器件的第五代产品。它是业界首款在单颗芯片中集成了射频转换、信号处理、可编程逻辑和 Arm® 子系统的直接射频器件。这种集成度帮助客户应对系统复杂度、功耗和占板面积方面的要求,而无需将这些能力分散到多个独立器件上。
AMD 还是首家将 LPDDR5X 内存直接集成到自适应 SoC 封装中的厂商,与分立式方案相比可实现更快的数据传输。Versal Premium 系列 Gen 2 封装内内存(MoP)器件专为长生命周期和工业级环境打造,将 32 GB LPDDR5X 与高端自适应 SoC 集成在单一封装中,可提供高达 288 GB/s 的带宽,同时占板面积最多减少 60%。凭借 LPDDR5X 和 15 年以上的生命周期支持,Versal Premium Gen 2 MoP 器件有助于使产品供货摆脱高带宽内存(HBM)较短的、由数据中心驱动的更新换代周期,降低因内存停产或供货受限而被迫重新设计的风险。
如今,DDR5/LPDDR5X 已成为 Versal RF 和面向 AI 以及受 SWAP(尺寸、重量和功耗)约束、要求在最高带宽下实现低功耗的设计的 Versal 系列 Gen 2 器件系列的标准配置。我们的客户应当能够设计他们想构建的系统,而不是受内存限制 dictated 的系统。
开发工具同样重要。Vivado™ 设计套件和 Vitis™ 软件平台建立在数十年的 FPGA 设计经验之上,帮助工程师管理复杂设计、复用 IP 并满足实现时序目标。丰富的 IP 目录、第三方生态系统以及成熟的开发者社区,为客户从架构到实现的全程提供支持。
伙伴关系的延续与信心
做出长期技术决策的客户,需要既理解复杂设计、又能跨越多代产品持续相伴的合作伙伴。
AMD 与台积电(TSMC)的合作关系跨越多代工艺技术和适应性的产品开发,提供了成熟的设计与制造基础。对于嵌入式客户而言,产品的长期供货能力对连续性和规划至关重要,因为系统的生命周期可能远远超过典型的更新周期。
AMD 公布的生命周期计划将 AMD 7 系列 FPGA 的制造供货时间延长至 2040 年,UltraScale+ 和 Versal 器件的供货时间至少延长至 2045 年。AMD EverReady 和 LEAP 计划为符合条件的产品和客户提供额外的生命周期与供应保障选项。
信任还取决于安全性。AMD 在整个自适应计算产品组合中将安全性设计到硅片之中。从 Spartan™ UltraScale+™ FPGA 到 Versal 自适应 SoC,AMD 提供的安全功能包括符合 NIST 标准的非对称后量子密码技术以实现最高级别的机密性、针对侧信道攻击的先进对策,以及基于硬件信任根安全的分层防篡改保护。
让自适应计算更易于使用
自适应计算的未来不仅取决于硅片,还取决于让这些硅片更易于使用。AMD 最近推出了 AMD Ross™ 智能体 AI 助手,使开发人员能够使用自然语言与 AMD 嵌入式工具进行交互。
AMD Ross 涵盖软件、硅片和板卡设计,可加速嵌入式系统的设计、优化、调试和部署。它与 Vivado、Vitis HLS 以及 AMD 知识资源协同工作,让专业知识和可重复的开发工作流程更易于获取。
开发人员也始终保持掌控。Ross 可以提出待审核的操作建议,由客户决定是否继续执行。AMD 计划按每月发布的节奏为 AMD Ross 添加新功能。
构建未来
自适应计算的现状一如既往地强劲,而未来的机遇更为广阔。
自适应计算的领先地位是历经数代、通过持续创新、客户可以据此规划的路线图以及支持产品覆盖设计生命周期的工程纪律赢得的。但长青并不意味着停滞不前。
嵌入式系统正变得愈加异构。AI 正在走向物理世界。开发人员需要将日益复杂的系统推向市场,同时又不能让开发本身变得更加复杂。
这就是我所看到自适应计算的下一步发展方向:它将在异构系统中扮演越来越重要的角色,并具备随工作负载和需求演变而灵活适应的能力。
我们已经为未来数十年奠定了基础。现在,我们正在为接下来的一切而构建。
来源: AMD 芯片与算力 · newsroom.amd.com