SpaceX星鏈衛(wèi)星終端用上AMD芯片，竟然還集成了Arm核心？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）AMD最近和英特爾聯(lián)手組建了一個(gè)聯(lián)盟，決心捍衛(wèi)x86的市場(chǎng)地位。然而AMD自己也在投入到Arm處理器中，在自家的嵌入式產(chǎn)品中使用了Arm核心。

最近AMD在2024Q3財(cái)報(bào)中透露，SpaceX最新一代星鏈寬帶終端，采用了AMD的Versal AI Core系列自適應(yīng)SoC。而從AMD官網(wǎng)了解到，Versal AI Core系列是AMD Versal系列嵌入式SoC的第一代產(chǎn)品，其集成了雙核Cortex-A72 和雙核Cortex-R5F，另外還包含一個(gè)FPGA可編程邏輯模塊，以及AI引擎和DSP引擎，三種類型的處理器集成到一顆SoC上。

那么為什么AMD會(huì)有產(chǎn)品使用Arm核心，Versal系列SoC又是什么來(lái)頭？這篇文章將會(huì)回答這些問題。

源自賽靈思ACAP平臺(tái)

AMD在2020年10月宣布收購(gòu)賽靈思，并最終在2022年2月完成對(duì)賽靈思的全股票交易收購(gòu)，賽靈思正式成為AMD全資子公司。而在今年，也就是2024年的5月，AMD發(fā)布了一則通告，宣布將所有賽靈思品牌的產(chǎn)品過渡至AMD品牌，包括芯片、電路板、配件以及相關(guān)的包裝材料等，這也意味著賽靈思品牌將會(huì)在市場(chǎng)上消失，取而代之的是AMD品牌的FPGA產(chǎn)品。

賽靈思在2018年首次發(fā)布了Versal系列產(chǎn)品，當(dāng)時(shí)是基于7nm工藝平臺(tái)，同時(shí)是賽靈思ACAP平臺(tái)（Adaptive Compute Acceleration Platform自適應(yīng)計(jì)算加速平臺(tái)）的首款產(chǎn)品。于是從今年5月開始，Versal系列也歸到AMD品牌下。

Versal可以稱為是一款顛覆性的產(chǎn)品，因?yàn)檫^去很多情況下，CPU、FPGA、GPU/DSP等類型的芯片，在計(jì)算應(yīng)用中都是單獨(dú)出現(xiàn)的。實(shí)際上不同類型的芯片在處理不同的工作時(shí)都有各自的優(yōu)勢(shì)，比如CPU主要適合標(biāo)量處理，在具有不同決策樹和大量庫(kù)的復(fù)雜算法中更有優(yōu)勢(shì)；DSP、GPU等適合矢量處理，在并行計(jì)算上更加強(qiáng)大；而FPGA之類的可編程邏輯器件，可以針對(duì)特定計(jì)算功能進(jìn)行定制，在延遲敏感和不規(guī)則數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面有優(yōu)勢(shì)。

所以Versal為了融合這些優(yōu)勢(shì)，采用了異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)，提供了CPU、FPGA、向量計(jì)算單元等，與高寬帶的片上網(wǎng)絡(luò)融合在一起，軟件實(shí)現(xiàn)可編程，官方宣稱在雷達(dá)應(yīng)用上比當(dāng)時(shí)最快的FPGA快100倍。

Versal產(chǎn)品線最初包括Versal Prime基礎(chǔ)系列、Versal Premium旗艦系列、HBM系列，還有融合AI引擎的AI Core系列、AI Edge系列和AD RF系列，以針對(duì)不同的應(yīng)用。

比如在前面提到星鏈衛(wèi)星寬帶終端上就采用了AI Core系列的Versal自適應(yīng)SoC產(chǎn)品，這個(gè)系列產(chǎn)品提供128到400個(gè)AI引擎核心。


第二代Versal性能大升級(jí)

今年4月，AMD宣布推出第二代Versal 系列SoC產(chǎn)品，包括第二代的Versal AI Edge系列和第二代Versal Prime系列，AMD表示第二代產(chǎn)品會(huì)相比第一代提高最高10倍的標(biāo)量算力。

第二代Versal 自適應(yīng)SoC首先的升級(jí)在于CPU核心從上一代的Cortex-A72，升級(jí)至Cortex-A78AE，GPU升級(jí)至 Mali-G78AE，實(shí)時(shí)核心依然是Cortex-R52。Cortex-A78AE是Arm在2020年推出的一款面向汽車自動(dòng)駕駛場(chǎng)景優(yōu)化的CPU核心，AE代表“Automotive Enhanced”。

從核心的選擇上，也能夠看出第二代Versal在應(yīng)用定位上開始傾向智能汽車。

那么細(xì)分來(lái)看，第二代的Versal AI Edge產(chǎn)品的處理器核心數(shù)量增多，從4個(gè)應(yīng)用核心和4個(gè)實(shí)時(shí)核心，到最高8個(gè)應(yīng)用核心和10個(gè)實(shí)時(shí)核心，連接方面支持4個(gè)PCIe Gen5通道，DP1.4、USB3.3、10G以太網(wǎng)接口、UFS3.1等。

在AI性能上，AI引擎更換成AIE-ML v2模塊，可選擇從24單元到144單元，算力性能INT8稠密算力從31TOPS到最高184TOPS。FPGA模塊的邏輯單元數(shù)量，上一代的AI Edge系列最低44K，最高1139K，而第二代最低是接近207K，最高1188K。DSP引擎也從上一代最高1312個(gè)，提升至2064個(gè)。

另外，第二代Versal AI Edge還新增了視頻編解碼單元 (VCU) 模塊、圖像信號(hào)處理器 (ISP) 模塊和視頻處理流水線 (VPP) 模塊。這是為了滿足ADAS和自動(dòng)駕駛，以及工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器視覺、醫(yī)療成像、嵌入式AI BOX等的應(yīng)用需求。

AMD也表示，已經(jīng)與斯巴魯進(jìn)行合作，將在其下一代ADAS系統(tǒng)EyeSight中采用AMD第二代Versal AI Edge產(chǎn)品。

另外，第二代的Versal Prime 系列則是面向傳感器處理，新增高吞吐量視頻處理的IP核心，支持最多8K的多通道工作流程，適合超高清視頻流與錄制、工業(yè)PC等應(yīng)用，未來(lái)可能會(huì)用于下一代的超高清專業(yè)攝錄設(shè)備上。

小結(jié)：

總結(jié)一下，AMD Versal系列自適應(yīng)SoC是來(lái)自AMD收購(gòu)賽靈思后的品牌合并，Versal系列產(chǎn)品從架構(gòu)上理念十分先進(jìn)，采用了異構(gòu)的chiplet封裝，融合Arm CPU、FPGA、AI Core等多種模塊，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的綜合算力，適應(yīng)更多不同場(chǎng)合的應(yīng)用。從第二代開始能看到AMD正在將其定位到更精準(zhǔn)的應(yīng)用中，能夠重新吸引市場(chǎng)關(guān)注還有待更多實(shí)際落地應(yīng)用出現(xiàn)。