SoC adaptatifs aux performances élevées pour le traitement numérique du signal
Le portefeuille de SoC adaptatifs Versal d’AMD s’agrandit avec le lancement de la série Versal RF proposant des performances de calcul les plus élevées du secteur dans un dispositif monopuce avec des convertisseurs de données à échantillonnage direct par radiofréquence (RF) intégrés1.
La série Versal RF offre une observabilité précise à large bande et jusqu’à 80 TOPS2 de performances de traitement numérique du signal (DSP) dans une conception optimisée en termes de taille, de poids et de puissance, ciblant les systèmes RF et différentes applications sur les marchés de l’aérospatiale et de la défense et du test et de la mesure.
S’appuyant sur le succès des dispositifs AMD Zynq RFSoC existants, la solution informatique hétérogène hautement intégrée Versal RF Series constitue la 5e génération de dispositifs AMD direct RF et la première de l’industrie à combiner des convertisseurs de données RF haute résolution, des blocs de calcul DSP à IP dur et des moteurs AI pour DSP, ainsi qu’une logique programmable SoC adaptative et un sous-système Arm dans un dispositif monopuce intégré de manière monolithique.
Observation précise du spectre large bande
Les SoC adaptatifs de la série RF de Versal permettent la capture et l’analyse simultanées du spectre large bande grâce à des convertisseurs RF multicanaux à haute résolution et à un traitement à faible latence. Les convertisseurs analogique-numérique RF (RF-ADC) intégrés d’un seul bloc, à haute résolution (14 bits avec calibration), 32 gigasamples par seconde (GSPS), 18 GHz, permettent une caractérisation et une analyse précises, flexibles et rapides des signaux sur un large spectre observable pour les applications critiques telles que les radars à réseaux phasés, les opérations sur le spectre électromagnétique, le renseignement d’origine électromagnétique et les terminaux de communication militaires et satellitaires.
Pour les applications de test et de mesure telles que les oscilloscopes à grande vitesse ainsi que les analyseurs et générateurs de spectre à large bande, la série Versal RF fournit une solution hautement intégrée avec plusieurs canaux RF jusqu’à la bande Ku et permet des fonctions avancées de traitement des signaux de test et de mesure telles que le rééchantillonnage arbitraire et l’analyse spectrale. L’échantillonnage RF direct jusqu’à 18 GHz et jusqu’à 32 GSPS permet de numériser plusieurs GHz de bande passante RF sur plusieurs canaux simultanément.
Calcul DSP massif
La série Versal RF offre jusqu’à 80 TOPS de calcul DSP avec jusqu’à 19X plus de calcul DSP, en mode channelizer, par rapport au dispositif AMD Zynq UltraScale+ RFSoC de la génération actuelle3.
Certaines fonctions DSP sont mises en œuvre dans des blocs IP matériels dédiés, notamment le FFT/iFFT à 4 GSPS, le channelizer, le rééchantillonneur arbitraire polyphasé et le décodeur LDPC, ce qui permet de réduire la consommation d’énergie dynamique jusqu’à 80 % par rapport à une mise en œuvre de la logique logicielle d’AMD4.
Optimisation taille, poids, puissance
La combinaison de convertisseurs de données à échantillonnage RF direct, de blocs IP DSP durs, de moteurs AI et de logique SoC adaptative dans une implémentation monolithique fournit un dispositif flexible avec un ratio taille, poids, puissance optimisé, crucial pour les applications de traitement de signal avancé sur les marchés de l’aérospatial et de la Défense et du Test et de la Mesure.
Les fonctions DSP clés implémentées dans des blocs IP dédiés permettent de réaliser des économies d’énergie et d’espace significatives par rapport aux implémentations de logique logicielle et permettent de calculer davantage dans la même zone physique afin de répondre aux exigences de format contraignant. Le calcul DSP total fourni par les dispositifs de la série Versal RF en haut de la pile nécessiterait plusieurs FPGA pour une solution informatique équivalente5. La quantité de logique programmable nécessaire pour répondre aux exigences de traitement est également minimisée, ce qui réduit encore la taille et le poids.
1Basé sur une analyse interne d’AMD comparant la capacité de traitement théorique (y compris la propriété intellectuelle matérielle, les AIE et les DSP) des dispositifs Versal RF VR1902 et VR1952 par rapport au plus grand dispositif Intel Agilex 9 Direct RF-Series ARGW027 et aux dispositifs ADI Apollo AD 9084 et 9088. Les résultats peuvent varier en fonction du dispositif, de la configuration, de la conception et d’autres facteurs. (VER-071)
2Le nombre de téra opérations par seconde (TOPS) pour un appareil AMD Versal RF Series est le nombre maximum d’opérations par seconde qui peuvent être exécutées dans un scénario optimal et peut ne pas être typique. Le TOPS varie en fonction de l’appareil, de la conception, de la configuration et d’autres facteurs. (VER-084)
3 Basé sur une analyse interne d’AMD pour calculer le calcul DSP théorique (y compris la propriété intellectuelle matérielle, les moteurs d’intelligence artificielle et le DSP) en mode channelizer offert par les dispositifs de la série Versal RF par rapport au calcul DSP publié du Zynq UltraScale+ RFSoC Gen 3 de la génération précédente, à partir de septembre 2024. Les résultats réels varieront en fonction de la configuration, du dispositif, de la conception et d’autres facteurs. (VER-068)
4Basé sur une projection technique d’AMD des valeurs de puissance de la logique matérielle, novembre 2024. AMD Power Design Manager (2023.2.2) utilisé pour déterminer la puissance totale de la logique douce, sur la base du catalogue IP Vivado 2023.2.2. (VER-074)
5Basé sur une analyse interne d’AMD (comprenant la propriété intellectuelle matérielle, les moteurs d’intelligence artificielle et le DSP) pour calculer les TOPS offerts par un (1) dispositif Versal RF VR1652 par rapport aux TOPS d’un (1) FPGA Intel Agilex Direct RF-Series ARGW014 et de deux (2) FPGA Intel Agilex 7 Series AGI022 supplémentaires. Les résultats peuvent varier en fonction du dispositif, de la configuration, de la conception et d’autres facteurs. (VER-070)
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