AMD 器件可通過精選芯片工藝和功耗架構設計為所有现金网博e百 組合實現高電源效率,包括自適應 SoC 平台器件、Spartan™ 6 FPGA 係列及 7 係列 FPGA、UltraScale™ FPGA 以及 UltraScale+™ FPGA 和自適應 SoC。對於每一代现金网博e百 ,AMD 都不斷提升其節電功能,包括工藝改進、架構創新、電壓縮放策略以及高級軟件優化策略等。以下是特定现金网博e百 組合功能、芯片工藝優勢和基準比較的詳細信息。電源估算、熱模型、全麵軟件支持和演示板現已開始針對所有现金网博e百 係列公開提供。利用全麵的文檔、構建及測試電源參考設計以及功能強大的工具,為 AMD 器件設計電源比以往任何時候都更便捷,其可為您新一代設計釋放所有潛力,從而可充分發揮 自適應 SoC、SoC 或 FPGA 的優勢。
Versal™ 自適應 SoC 是基於 TSMC 7nm HK-MG FinFET 工藝構建的下一代異構計算,通過架構創新和功耗優化模塊在低功耗和高性能技術方麵實現了下一次飛躍。Versal AI 引擎架構可為計算密集型提供高達 40% 的功耗降低
Versal 自適應 SoC 硬化模塊和可編程模塊的組合助力設計者通過使用包括上一代節能技術以及改進的電源管理、全新電壓和頻率縮放以及板級智能電源管理的集成係統監控來最大限度地提升每瓦性能。
UltraScale+ 器件係列以 TSMC 16 納米 FinFET+ 高性能低功耗半導體工藝為基礎,與 7 係列 FPGA 及 SoC 相比,能將整體器件級電源節省達 60%。架構改進包括:
UltraScale+ 係列通過架構創新和主核結構的雙電壓工作,可將 7 係列的性能功耗比提高一倍多,能夠在提高整體性能的同時降低功耗。
7 係列 (28nm) VNOM |
UltraScale (20nm) VNOM |
UltraScale+ (16nm) VNOM |
UltraScale+ (16nm) VLOW |
|
---|---|---|---|---|
工作電壓 (VCCINT) | 1V | 0.95V | 0.85V | 0.72V |
標準化結構性能 | 1.0x | 1.2x | 1.6x | 1.2x |
標準化總功耗 | 1.0x | 0.7x | 0.8x | 0.5x |
性能功耗比 | 1.0x | 1.7x | 2x | 2.4x |
除了 UltraScale+ FPGA 邏輯的所有節能功能外,Zynq™ UltraScale+ MPSoC 還在處理係統中利用多個電源島和域進行粗粒度及細粒度動態電源門控,從而可根據性能要求持續調節功耗,降低整體器件功耗。
UltraScale FPGA 係列基於 TSMC 低功耗 20 納米半導體工藝以及出色的靜態及電源門控技術,與 7 係列 FPGA 相比,能將整體器件級功耗節省達 40%。與 UltraScale+ 器件共享的架構改進包括:
7 係列 (28nm) VNOM |
UltraScale (20nm) VNOM |
UltraScale+ (16nm) VNOM |
UltraScale+ (16nm) VLOW |
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---|---|---|---|---|
工作電壓 (VCCINT) | 1V | 0.95V | 0.85V | 0.72V |
標準化結構性能 | 1.0x | 1.2x | 1.6x | 1.2x |
標準化總功耗 | 1.0x | 0.7x | 0.8x | 0.5x |
性能功耗比 | 1.0x | 1.7x | 2x | 2.4x |
電源管理需求多種多樣,而且特定使用案例的需求通常是獨一無二的。因此,沒有統一的電源管理設計能夠提供優化的解決方案。AMD 與業界領先的電源管理公司(如下所列)合作,提供映射常見使用案例的各種參考設計以及有關 AMD 现金网博e百 電源需求的整體指南。
硬件驗證的電源參考設計旨在符合目標器件或器件係列的所有 AMD 電源規範。硬件驗證參考設計可確保電源解決方案已經過專門構建和測試,符合 AMD 電壓、電流及排序規範。性能數據和設計文件由電源供應商提供,可加速您的設計過程。
非硬件驗證解決方案旨在符合 AMD 所有電源規範,並符合目標器件或器件係列的要求。雖然沒有經過硬件驗證,但现金网博e百 說明書規範可為他們提供保證。
供應商 | 參考設計 | 自適應 SoC 係列 | 電源軌分組 |
---|---|---|---|
Analog Devices, Inc | Versal 功耗參考設計 | AI Core, Prime, AI Edge | 最少的電軌 |
MAXREFDES1238 | |||
Andapt | 低電流 Versal Premium 的可編程供電 | 高級 | 最小電源軌 |
麵向低電流 Versal Premium 的可編程供電方案 | |||
Monolithic Power Systems | 效率優化 EVREF105A | AI Core, Prime, AI Edge | 最小電源軌 |
尺寸優化的 EVXLVA_02-A | |||
Infineon | EV-121-D | AI Core, Prime, AI Edge | 最小電源軌 |
Renesas | VERSALDEMOZ1 | AI Core, Prime, AI Edge | 最小電源軌 |
ISLVERSALDEMO2Z | Space Grade AI Core, AI Edge | 全功耗管理 (Full Power Management) | |
Texas Instruments | PMP22165 | AI Core, Prime, AI Edge | 最小電源軌 |
Versal XQR 宇航級 ADM-VA600 | Space Grade AI Core, AI Edge | ||
PMP23227 汽車類供電解決方案 | AI Core, Prime, AI Edge | 最小電源軌 |
供應商 | 參考設計 | 自適應 SoC 係列 | 電源軌分組 |
---|---|---|---|
Analog Devices, Inc | 具有 PS Overdrive 的多相 PoL 設計 | 高級 | 最小電源軌 |
高度集成的優化供電解決方案 | 全功耗管理 (Full Power Management) | ||
高效率和電源管理支持供電 | HBM | 全功耗管理 (Full Power Management) | |
Andapt | 低電流 Versal Premium 的可編程供電 | 高級 | 最小電源軌 |
麵向低電流 Versal Premium 的可編程供電方案 | |||
Monolithic Power Systems | 尺寸和效率優化設計 | 高級 | 最小電源軌、完整電源管理 |
針對 AI 邊緣尺寸的最佳供電(商業) | AI Edge | 最小電源軌、完整電源管理 | |
實現 AI Edge 的最佳供電(汽車) | |||
針對 AI 邊緣尺寸的最佳供電(商業) | |||
麵向 Versal HBM 的功效優化型供電方案 | HBM | 最小電源軌、完整電源管理 | |
麵向 Versal HBM 的尺寸優化型供電方案 |
供應商 | 參考設計 | 器件係列 | 目標器件 |
---|---|---|---|
Infineon | AMD ZCU111 評估板 | RFSoC Gen 1 | ZU21 -ZU29 |
Monolithic Power Systems | EVREF0102A - RFSoC 模擬電源模塊板 |
RFSoC Gen 1 | ZU21 - ZU29 |
EVREF0106 – 經過 RFSoC 模擬軌驗證的超低噪聲電源模塊{185 } | 所有 RFSoC | 所有 RFSoC | |
Intersil-Renesas | ISL8024DEMO2Z - RFSoC 模擬電源模塊板 | RFSoC Gen 1 | ZU21 - ZU29 |
供應商 | 參考設計 | 器件係列 |
目標器件 |
---|---|---|---|
Monolithic Power Systems | 使用電源模塊的尺寸優化解決方案 |
RFSoC Gen 1 | ZU21 - ZU29 |
具有內部排序功能的高度集成型解決方案 | RFSoC Gen 1 | ZU21 - ZU29 | |
尺寸優化的模塊化電源解決方案 | RFSoC Gen 2, RFSoC Gen 3 | ZU39 - ZU49 | |
效率優化的分立式電源解決方案 | RFSoC Gen 2, RFSoC Gen 3 | ZU39 - ZU49 | |
支持 PMBus 的模塊化電源解決方案 | RFSoC Gen 2, RFSoC Gen 3 | ZU39 - ZU49 |
供應商 | 參考設計 | 目標器件 |
---|---|---|
Infineon | 12 個高度優化和可擴展的基於 PMIC 的解決方案,集成電源排序(用例 1, 2, 3) | ZU2 - ZU9 |
Dialog Semiconductor | 成本和封裝優化、可擴展的電源解決方案,可提供完整的功效管理靈活性(用例 4)1 | ZU2 - ZU19 |
Texas Instruments | 25-30W 遠端射頻單元 (用例 2)1 | ZU9, ZU15 |
麵向 ZU2 至 ZU5 的優化、可擴展電源解決方案(用例 1、2、3、4)1 | ZU2 - ZU5 | |
麵向 Zynq US+ MPSoC 器件的可編程功耗解決方案(用例 1,2,3,4)1 |
ZU2 - ZU19 | |
Intersil-Renesas | 基於離散和模塊的高度優化的解決方案,麵向低功率應用(用例 1)1 | ZU2, ZU3 |
基於離散和模塊的高度優化的解決方案,麵向更高功率應用(用例 2)1 | ZU11, ZU15, ZU17, ZU19 | |
Monolithic Power Systems | 可擴展模塊的解決方案(用例 1) 1 | ZU2 - ZU19 |
Analog Devices | KnightRider - 符合汽車 ASIL-D 標準的供電板 | 所有汽車 ZU+ (XA) |
NXP | 麵向汽車 MPSoC 的高度集成 ASIL PMIC 解決方案 | ZU2 - ZU15 |
Andapt | 用於 MPSoC 最小軌道分組的可編程電源管理解決方案 | 所有 ZU+ |
用於 MPSoC 全電源管理導軌分組的可編程電源管理解決方案 | 所有 ZU+ |
注 1: 了解更多有關 Zynq UltraScale+ 器件用例的信息,請查看麵向 Zynq UltraScale+ MPSoC 選型的電源整合解決方案 UG583。
供應商 | 參考設計 | 目標器件 | 電源軌分組 |
---|---|---|---|
Monolithic Power Systems | 成本與尺寸優化的供電解決方案 | ZU1 - ZU3 | 最小電源軌、完整電源管理 |
供應商 | 參考設計 | 现金网博e百 係列 |
目標器件 |
---|---|---|---|
TDK | 麵積優化的供電解決方案 | Artix UltraScale+ | 所有 AU+ |
Andapt | Artix US+ 的低功耗 PMIC 解決方案 | Artix UltraScale+ | 所有 AU+ |
供應商 | 參考設計 | 现金网博e百 係列 | 目標器件 |
---|---|---|---|
Monolithic Power Systems | 成本與尺寸優化的供電解決方案 | Artix UltraScale+ | 所有 AU+ |
Zynq UltraScale+ 成本優化的參考設計 | Zynq Ultrascale+ | ZU1/2/3 | |
Analog Devices | Low Cost, Minimum Rails Solution | Artix UltraScale+ | 所有 AU+ |
Empower Semi | FPGA、ASIC 和 SoC 的高性能高靈活解決方案 | Artix UltraScale+ | 所有 AU+ |
供應商 | 參考設計 | 现金网博e百 係列 | 目標器件 |
---|---|---|---|
Intersil/Renesas | AMD VCU128 評估板 | Virtex UltraScale+ | VU37P/VU19P1 |
Monolithic Power Systems | 麵向 Kintex UltraScale+、基於區域優化模塊的解決方案 | Kintex UltraScale+ | 所有 KU+ |
高功率密度的分立式解決方案 | Virtex UltraScale+ | VU19P-VU57P | |
使用模塊的全麵集成型解決方案 | Virtex UltraScale+ | VU19P-VU57P | |
Cyntec | Virtex UltraScale+ | VU37P |
|
Texas Instruments | 適用於采用 PMBus 的移動無線電基站的 PMP10555 電源解決方案 | Virtex/Kintex UltraScale+ | 所有 KU+、VU3P-VU13P |
Andapt | 用於最低 Rail 解決方案的可編程 PMIC | Kintex UltraScale+ | KU3P-KU15P |
用於最低 Rails 解決方案的可編程 PMIC | Virtex UltraScale+ | VU3P、VU5P、VU7P | |
用於完整電源管理的可編程 PMIC | Virtex UltraScale+ | VU31P、VU33P、VU35P |
供應商 | 參考設計 | 现金网博e百 係列 | 目標器件 |
---|---|---|---|
Monolithic Power Systems | 效率優化的供電解決方案 | Virtex UltraScale+ | VU3P-VU13P、VU31P-VU37P |
尺寸優化的供電解決方案 | Virtex UltraScale+ | VU3P-VU13P、VU31P-VU37P | |
尺寸或效率優化的供電解決方案 | Virtex UltraScale+ | VU19P、VU27P/29P、VU47P/49P、VU57P | |
集成型定序供電解決方案 | Kintex UltraScale+ | KU3P-KU15P | |
尺寸優化的供電解決方案 | Kintex UltraScale+ | KU3P-KU15P |
供應商 | 參考設計 | 现金网博e百 係列 | 目標器件 |
---|---|---|---|
Infineon | Avnet Kintex UltraScale 開發板 | KU040 | |
Analog Devices | Virtex UltraScale FPGA Multi 100G 光網絡平台 | Virtex UltraScale | VU095、VU125、VU160 和 VU190 |
Texas Instruments | 適用於 GTH 和 GTY 係列串行收發器的低噪聲電源 | Kintex UltraScale | KU025-KU115 |
Virtex UltraScale FPGA 電源解決方案(提供遙測選項) | Virtex UltraScale | VU065 - VU440 | |
Kintex UltraScale FPGA 功耗解決方案 (帶有遙測選件) | Kintex UltraScale | KU025-KU115 | |
Alpha Data, 防輻射電源解決方案(第三方開發板) | Kintex Ultrascale | XQRKU060 | |
Renesas | 麵向 AMD XQRKU060 FPGA 的航天級電源解決方案 | Kintex Ultrascale | XQRKU060 |
Andapt | 適用於 Kintex Ultrascale 的可編程 PMIC | Kintex UltraScale | 所有 KU |
供應商 | 參考設計 | 现金网博e百 係列 | 目標器件 |
---|---|---|---|
Monolithic Power Systems | 支持可擴展 VCCINT 的尺寸優化型電源模塊解決方案 | Kintex UltraScale | 所有 KU |
供應商 | 參考設計 | 目標器件 |
---|---|---|
Renesas | 在 Avnet MiniZed 板上實現成本和麵積優化的 Zynq 7000S 解決方案 | 7Z007S |
針對 Zynq 7000 的可擴展、靈活電源解決方案,實現成本和封裝優化 | 達 ZC7020 | |
ISL91211AIK-REFZ | 所有 Zynq 7000 係列 | |
Texas Instruments | 麵向 Zynq 7000 SoC 的高度可擴展的集成型電源參考設計 | 所有 Zynq 7000 係列 |
低功耗 Zynq 7000 與 DDR3 電源解決方案 | ZC7010, ZC7020 | |
高功耗 Zynq 7000 電源管理解決方案 | ZC7035, ZC7040 | |
麵向 Zynq 7010 的緊湊型集成 PMIC 電源解決方案 | ZC7010 | |
EXAR | 工業以太網電源管理參考設計 | ZC7020 |
Monolithic Power Systems | 工業以太網電源管理參考設計 | ZC7020 |
Zynq 7000 成本優化的離散解決方案 | 所有 Zynq 7000 係列 | |
Zynq 7000 尺寸優化的模塊解決方案 | ||
NXP | Zynq 7020 ZED 板優化管理參考設計 | ZC7020 |
Analog Devices | Zynq 7000 高速網絡解決方案 | ZC7100 |
供應商 | 參考設計 | 目標器件 |
---|---|---|
Texas Instruments | 麵向 Artix 7 FPGA 的高度可擴展的集成電源參考設計 | 所有 Artix 7 係列 |
Analog Devices, Inc | Artix 7 ARTY 開發板 | A35T |
Artix 7 Basys 3 評估板 | ||
Renesas | ISL91211A-BIK-REFZ 參考板 | 所有 Artix 7 係列 |
供應商 | 參考設計 | 目標器件 |
---|---|---|
Monolithic Power Systems | 分立式 Artix 7 參考設計 | XC7A12T - XC7A200T |
模塊化 Artix 7 參考設計 |
供應商 | 參考設計 | 目標器件 |
---|---|---|
Monolithic Power Systems | 可擴展、成本、和麵積優化的 Spartan 7 解決方案 | S6 - S100 |
支持集成排序的分立式電源解決方案 | S6 - S100 | |
Dialog Semiconductor | 針對 Spartan 7 的可擴展、靈活電源解決方案,實現成本和封裝優化 | S6 - S100 |
Texas Instruments | 麵向 Spartan 7 FPGA 的高度可擴展的集成型電源參考設計{ | 所有 Spartan 7 係列 |
Renesas |
針對 Spartan 7 的可擴展、靈活電源解決方案,實現成本和封裝優化 | S6 - S100 |
ISL91211BIK-REF2Z 參考板 | 所有 Spartan 7 係列 |
|
Andapt | 硬件驗證的電源管理參考設計 | 所有 Spartan 7 係列 |
供應商 | 參考設計 | 目標器件 |
---|---|---|
Analog Devices, Inc. | Artix 7 & Spartan 7 PMIC 解決方案 | 所有 Artix 7 & Spartan 7 |
MPS | Spartan 7 成本優化的離散解決方案 | |
Spartan 7 尺寸優化的模塊解決方案 |
注:所有解決方案均由具體電源廠商負責。請聯係適當的電源廠商,了解供貨情況等更多詳情。
類型 | 供應商 | 說明 | 目標器件 |
---|---|---|---|
研討會 |
AMD | AMD 電源設計管理器專為 AMD 自適應 SoC 及 FPGA 的精確電源估計精心構建 | 所有 AECG |
AMD/MPS | 麵向 FPGA 和自適應 SoC 的低功耗設計 | ||
Monolithic Power Systems | 使用 MPS Power 解決方案在全球唯一的單芯片自適應無線電平台上進行設計 | Zynq Ultrascale+ RFSoC | |
Texas Instruments | 如何快速設計 AMD FPGA 和 SoC 的電源軌 | Spartan 7 FPGA、Artix 7 FPGA、& Zynq 7000 SoC | |
應用指南 |
AMD | XAPP1375 — 電源排序簡化 | 所有器件 |
XAPP1394 — 執行與溫度相關的動態電壓縮放 | Versal™ 動態電壓縮放器件 | ||
onsemi | 麵向 ASIL-C 的 Zynq UltraScale+ MPSoC 汽車電源解決方案 | Zynq UltraScale+ MPSoC | |
Monolithic Power Systems | MPS 功率模塊為 AMD Zynq UltraScale+ RFSoC 提供緊湊的超低噪聲解決方案 | Zynq UltraScale+ RFSoC |
|
Renesas | 麵向 Dialog PMIC 的功能安全型汽車級 AMD Zynq UltraScale+ MPSoC | Zynq Ultrascale+ MPSoC | |
Texas Instruments | 使用 TPS65086x PMIC 助力 AMD Zynq™ UltraScale+™ MPSoC | Zynq UltraScale+ MPSoC | |
Versal AI Edge 係列 |
AMD 的供電合作夥伴提供直觀的工具來加速電源設計、上市時間和 PDN 仿真,以確保可靠和最佳的供電性能。您可以將 AMD 電源文件上傳至選定的供應商工具中,以實現無縫的功率估算流程,從而定義您的供電解決方案。
供應商 | 說明 | 特性 |
---|---|---|
Andapt | WebAmP R.D | FPGA/SoC 電源管理設計工具 |
Flex Power Modules | Flex Power 設計者工具 | 供電設計和仿真 導入 XPE 文件 |
ProGrAnalog | LoadSlammer PDN 驗證工具 | 硬件中供電網絡的評估/驗證 |
Renesas | PowerCompass 多負載配置器和 iSim | CAD、供電設計和仿真導入 XPE、XML 和 PWR 文件 |
Andapt | WebAmP R.D | FPGA/SoC 電源管理設計工具 |
注:所有工具均由具體電源廠商負責。有關如何使用的更多信息和說明,請谘詢相應的電源供應商。
低估應用散熱設計限製在應用類型與終端市場之間有很大的不同,高環境中較低功耗的設計可能會出現同樣的散熱挑戰,因為明顯更低環境中的高功率設計,因此怎麼理解係統局限性,是一款现金网博e百 成功與否以及低成本與否的關鍵,因為超安全標準設計一款散熱解決方案,會為設計帶來超低成本和超低複雜性。
為此,AMD 為所有當前器件提供 DELPHI 散熱模型,這些都支持 Siemens Flotherm 和 Ansys IcePak。
*Versal 自適應 SoC 模型(即將推出)
散熱仿真是電路板設計中的一個關鍵步驟,正如電路板方法流程圖中所示,最初估計的結果應該用於散熱解決方案的驗證。
並不是所有的客戶都能獲得散熱仿真工具或資源來運行散熱仿真,通過 AMD 聯盟計劃,您可以聯係具有散熱設計能力的合作夥伴。
器件選擇的一個重要部分是為成功的散熱設計選擇適當的封裝。現已供貨的 AMD 器件提供多種封裝類型,可滿足不同客戶的需求,但從散熱角度來看,無蓋包裝可提供最好的散熱性能,AMD 器件采用以下封裝提供:
裸片 — 封裝標識 (SB/VB)
有蓋封裝 — (SF/VF)
無蓋封裝 (VS/LS)
無蓋突出封裝 (VI)
AMD 提供最佳工具大幅降低預實現功耗,在每個設計階段優化最低功耗,並提供麵向用戶控製優化的擴展分析。以下列出一係列 AMD 領先的功耗類硬件和軟件工具,幫助設計人員即刻輕鬆入門。