Сегодня AMD представила новое семейство ПЛИС среднего уровня для "интеллектуальных высокопроизводительных систем". Новое поколение Kintex UltraScale+ Gen 2 расширит линейку компании, улучшив память, ввод-вывод и безопасность. При этом архитектура и инструменты останутся прежними.
Подробности о новинке узнали журналисты All About Circuits, пообщавшись с Ахмедом Халидом и Брайаном Флетчером из AMD.
Архитектурный подход, ориентированный на сквозное перемещение данных
Новое семейство Kintex UltraScale+ Gen 2 создано на основе идеи, что производительность системы зависит от эффективности перемещения данных от источника к устройству и обратно во время обработки. Флетчер поясняет: «Мы увеличили пропускную способность системы на всех этапах — от поступления данных до их хранения, обработки и вывода результатов, чтобы повысить производительность».
Компания AMD разработала архитектуру устройства с высокоскоростными последовательными приемопередатчиками, плотными параллельными каналами ввода-вывода, мощными контроллерами памяти и балансированным конвейером для повышения плотности вычислений.
Устройства оснащены до 24 приемопередатчиками GTY, работающими на скорости 32,75 Гбит/с на линию. Это позволяет использовать 100-гигабитный Ethernet, PCIe Gen4 и видеоинтерфейсы с высокой пропускной способностью без разделения ресурсов между устройствами. Два интегрированных блока MAC и PCS для 100-гигабитного Ethernet снижают нагрузку на логическую схему и потребление энергии по сравнению с программными решениями. Несколько интерфейсов PCIe Gen4 x8 позволяют подключать хосты со скоростью до 128 Гбит/с на интерфейс.
Флетчер подчеркивает: «Мы увеличили скорость и количество операций ввода-вывода, что позволяет подключать больше датчиков с аналоговыми интерфейсами, работающими на высоких частотах. Пропускная способность памяти значительно выросла, а вычислительная мощность увеличилась благодаря встроенным эффективным аппаратным блокам».
Компания AMD также уделила внимание параллельным интерфейсам ввода-вывода. Подсистема XP5 поддерживает до 396 высокопроизводительных контактов на корпус с интерфейсами LVDS на 1,8 Гбит/с и MIPI D-PHY на 3,2 Гбит/с. Она также поддерживает сигнальные линии памяти LPDDR4X, LPDDR5 и LPDDR5X со скоростью до 4,266 Гбит/с.
Преимущества по сравнению с предыдущими поколениями
По информации AMD, пропускная способность внешней памяти выросла в пять раз по сравнению с предыдущими моделями Kintex UltraScale+. Это стало возможным благодаря наличию до шести 32-битных контроллеров памяти LPDDR на каждом устройстве. В предыдущих версиях использовались «мягкие» контроллеры DDR, которые имели меньшую пропускную способность и более высокие логические затраты.
Новое поколение устройств оснащено встроенной памятью объемом до 51 Мб. Это позволяет эффективно буферизировать данные и снижает нагрузку на внешние накопители. Вычисления также значительно ускорились. В самых мощных моделях используется до 1872 DSP48E2 блоков и около 491 000 логических элементов. AMD утверждает, что их устройства превосходят аналоги Altera Agilex 5E по ресурсам DSP в 2,88 раза и имеют на 80 % больше встроенной оперативной памяти. Тактовая частота варьируется от 600 МГц до более 1 ГГц в зависимости от назначения: для логики, цифрового сигнального процессора или памяти.
Для обеспечения безопасности предусмотрены аутентифицированная загрузка, шифрование битового потока, защита от клонирования и постквантовая криптография, соответствующая требованиям CNSA 2.0.
Непрерывность и доступность цепочки инструментов
Для сохранения преемственности в экосистеме AMD использует существующие инструменты Vivado и Vitis, а также богатый портфель интеллектуальной собственности. Компания планирует поддерживать доступность этого устройства до 2045 года, как отметил Флетчер.
Это семейство устройств позволяет создавать конструкции, которые будут актуальны более двух десятилетий, и при этом обеспечивать достаточную гибкость для того, чтобы будущие системы могли использовать эти технологии.
AMD планирует выпустить поддержку моделирования в третьем квартале 2026 года и начать отбор проб кремниевых пластин для предпроизводственного тестирования в четвертом квартале того же года. Начало производства запланировано на первую половину 2027 года. Оценочный комплект на базе устройства XC2KU050P также поступит в продажу в четвертом квартале 2026 года.