在高性能计算和数据处理领域,FPGA扮演着日益重要的角色。Xilinx的Virtex™ UltraScale+™(VU)系列以其卓越的性能和灵活性,为各种高端应用提供了强有力的支持。以下是关于VU系列的详细介绍。
AMD Virtex™ UltraScale+™ 产品优势
Xilinx的Virtex UltraScale+™ FPGA系列产品,在14 nm/16 nm FinFET节点上提供了业界领先的性能和集成能力。采用AMD第三代3D IC技术,通过堆叠硅互连(SSI)技术,突破了摩尔定律的限制,提供了最高的信号处理能力和串行I/O带宽,满足最苛刻的设计需求。此外,它还提供了丰富的时钟资源和灵活的注册器间路由线路,支持>600 MHz的操作,为用户提供了虚拟单片设计体验。
作为业界能力最强的FPGA家族,这些设备非常适合从1+ Tb/s网络、机器学习到雷达/预警系统的计算密集型应用。
主要特点和优点
- 3D-on-3D集成:FinFET技术结合3D IC,实现突破性的密度、带宽和大规模的芯片间连接,为虚拟单片设计提供支持。
- 增强的DSP核心:高达38 TOPs(22 TeraMACs)的DSP计算性能,针对固定和浮点计算进行了优化,包括针对AI推理的INT8。
- 32.75 Gb/s收发器:设备上高达128个收发器——支持背板、芯片到光模块和芯片到芯片。
- 集成PCI Express块:第三代PCIe® Gen3x16集成块,适用于100G应用。
- 内存:支持高达2,666 Mb/s的DDR4,高达500 Mb的片上内存缓存,提高效率和降低延迟。
- ASIC级网络IP:150G Interlaken、100G以太网MAC核心,为高速连接提供支持。
Virtex™ UltraScale+™ FPGA不同规格系列介绍及特点
VU系列涵盖了多个不同的产品线,包括:
- Virtex UltraScale+ HBM:提供太比特级内存带宽。
- Virtex UltraScale+ 58G:支持新的光学和更快的互连。
- Virtex UltraScale+ VU19P:业界容量最大的FPGA。
应用
VU系列FPGA在以下领域展现出广泛的应用潜力:
- 数据中心:作为可扩展、可重配置的加速平台,优化复杂工作负载。
- 5G基带:为5G基础设施提供动态和可扩展的解决方案。
- 有线通信:支持高达128个高速收发器和Nx100G网络核心,实现1 Tb线卡的小型化实施。
- 雷达:结合波束形成和其他雷达功能,实现巨大的信号处理需求和精确跟踪/制导。
- 测量仪器:提供高性能数据处理和分析,适用于网络/协议分析器、信号发生器和有线通信测试仪。
VU系列部分FPGA资源对比表格
型号 | 系统逻辑单元 (K) | CLB 触发器 (K) | CLB LUTs (K) | 最大分布式RAM (Mb) | 总块RAM (Mb) | UltraRAM (Mb) | DSP片 | PCIe Gen3 x16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
VU3P | 862 | 788 | 394 | 12.0 | 25.3 | 90.0 | 2,280 | 2 |
VU9P | 2,586 | 2,364 | 1,182 | 36.1 | 75.9 | 270.0 | 6,840 | 6 |
VU13P | 3,780 | 3,456 | 1,728 | 48.3 | 94.5 | 360.0 | 12,288 | 4 |
VU19P | 8,938 | 8,172 | 4,086 | 58.4 | 75.9 | 90.0 | 3,840 | 0 |
VU23P | 2,252 | 2,059 | 1,030 | 14.2 | 74.3 | 99.0 | 1,320 | 1 |
VU27P | 2,835 | 2,592 | 1,296 | 36.2 | 94.5 | 270.0 | 9,216 | 6 |
VU29P | 3,780 | 3,456 | 1,728 | 48.3 | 94.5 | 360.0 | 12,288 | 4 |
VU37P | 2,852 | 2,607 | 1,304 | 36.7 | 70.9 | 270.0 | 9,024 | 2 |
VU57P | 2,852 | 2,607 | 1,304 | 36.7 | 70.9 | 270.0 | 9,024 | 2 |
资源最多的FPGA是哪一款?
VU19P型号在系统逻辑单元、CLB触发器、CLB LUTs、最大分布式RAM和总块RAM方面拥有最多的资源。此外,它还有90.0Mb的UltraRAM和3,840个DSP片。
VU19P 和 VU37P的区别在哪?
- VU19P的系统逻辑单元、CLB触发器和CLB LUTs数量明显多于VU37P。
- VU37P有HBM,VU19P没有
- VU19P的最大分布式RAM和总块RAM比VU37P多,但UltraRAM少于VU37P。
- VU19P没有PCIe Gen3 x16接口,而VU37P有2个。
- VU19P有3,840个DSP片,是VU37P的9,024个DSP片的少部分。
结语
Xilinx的Virtex UltraScale+™ VU系列FPGA以其强大的性能和广泛的应用前景,成为了高性能计算领域的明星产品。随着技术的不断进步,VU系列FPGA将继续推动行业的发展,为解决更多复杂问题提供可能。
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