Versal AI Edge 系列
全面体验适用于新一代分布式智能系统且具有卓越可扩展性和适应性的产品。借助这个统一异构平台，通过可编程逻辑进行传感器融合，使用 AI 引擎进行 AI 推理计算，以及采用处理系统进行实时控制。
产品优势
Versal AI Edge 系列可为自动驾驶、预测工厂及医疗保健系统的智能化、航空航天与国防的多任务负载以及其它各种应用提供高性能、低延迟的 AI 推理能力。除 AI 外，Versal AI Edge 系列还可加速从传感器到人工智能，再到实时控制的整个应用，同时满足 ISO 26262 和 IEC 61508 等关键安全标准和防护要求。作为自适应计算加速平台，Versal AI Edge 系列助力开发人员快速演进其传感器融合和 AI 算法，并通过这一可扩展器件产品打造从边缘到端点的各种性能及功耗配置产品。
主要特点
- 处理系统
- 可编程逻辑
- AI 引擎和 DSP 引擎
- 安全与防护功能
- 加速器 RAM
- 可编程 I/O
处理系统
处理系统可提供高能效的嵌入式计算能力，以及实时系统所需的安全与保障。双核 Arm® Cortex®-A72 应用处理器非常适合 Linux 类应用，而双核 Arm Cortex-R5F 实时处理器则可运行关键安全代码，实现最高级别的功能安全性（ASIL 和 SIL）。平台管理控制器 (PMC) 基于三重冗余处理器打造，负责管理整个平台的器件运行，包括平台启动、高级功耗和散热管理、安全性、防护性以及可靠性等。
可编程逻辑
Versal 架构高灵活性的核心是其可编程逻辑，可以集成任何传感器，连接任何接口，并可实现处理任何工作负载。可编程逻辑具有并行性和确定性功能，可实现并适应传感器融合算法，加快整个流水线的前后数据处理，执行确定性网络连接和电机控制以实现实时响应，隔离关键安全功能以实现故障安全操作，并支持硬件冗余和故障恢复。
安全与防护功能
Versal 自适应 SoC 经过全新设计，能够满足工业和汽车应用严格的安全要求，包括 ISO 26262 和 IEC 61508（安全）以及 IEC 62443（安防）等。Versal 架构的每个域都有安全功能分区，此外还有全局资源用于监控和消除常见故障。与上一代自适应 SoC 相比，新安全特性可提高针对克隆、IP 盗用和网络攻击的防护，包括更高带宽的 AES 和 SHA 加密/解密，以及故障检测等。
加速器 RAM
加速器 RAM 具有 4 MB 片上内存。所有计算引擎均可访问该内存，这有助于消除 AI 推理等关键计算功能访问外部内存的需求。这不仅可增强 Versal 架构高灵活内存的层级，而且还可提高 AI 性能功耗比。加速器 RAM 也非常适合存放超过实时处理器 OCM 容量的关键安全代码，从而更好地满足 ASIL-C 和 ASIL-D 要求。
可编程 I/O
Versal 自适应 SoC 的可编程 I/O 不仅允许连接各种传感器或接口，而且还可根据未来接口需求进行扩展。设计人员不仅可为传感器、内存或网络连接配置相同的 I/O，而且还可根据需要合理分配器件管脚。针对传统标准和新一代标准，不同类型的 I/O 可提供不同的速度和电压，例如，用于服务器级内存接口连接的 3.2 Gb/s DDR、用于每管脚最高内存带宽的 4.2 Gb/s LPDDR4x，以及用于处理高达 800 万像素及更高像素传感器的原生 MIPI（对于 Level-2 及更高级别的 ADAS 至关重要）。
Versal AI Edge 系列产品简介
Versal AI Edge 系列具有非凡的可扩展性、强大的性能、卓越的灵活性、优异的可靠性、出色的安全性和较长的生命周期，可满足要求严苛的实时 AI 驱动型嵌入式系统的需求。
应用和行业
ADAS 和自动驾驶
除了满足严格的散热、可靠性、安防和安全要求外，AI 计算性能也是安全等级目标为 SAE 3 级及以上的一级汽车厂商及 OEM 厂商的重要要求。Versal AI Edge 系列经过专门构建，可为功耗及散热条件有限的系统带来更高的 AI 性能功耗比。作为一款异构计算平台，Versal AI Edge 自适应 SoC 可在整个车辆中为工作负载匹配正确的处理引擎：适用于各种所需雷达、激光雷达、红外线、GPS 及视觉传感器组合的定制 I/O；适用于传感器融合和预处理的灵活应变引擎；适用于推理和感知处理的 AI 引擎；以及适用于安全关键性决策的标量引擎。Versal AI Edge 自适应 SoC 是 AMD 汽车级 (XA) 产品组合的一部分，其架构符合严格的 ISO 26262 要求。
协作机器人
机器人技术将精确控制、确定性通信、机器视觉、响应性人工智能、网络安全和功能安全性集成于一个“系统的系统”中。Versal AI Edge 自适应 SoC 可为机器人技术带来可扩展的模块化方法，它能够提供单个异构器件来融合异构传感器，以实现机器人感知、对数量可扩展轴的精确确定性控制、安全关键性功能隔离、运动规划加速，以及利用 AI 来增强安全控制，使机器人能够根据不同的环境动态地执行任务。此外，Versal AI Edge 系列不仅可通过机器学习加速实时分析，以支持预测性维护，而且还可通过网络安全 (IEC 62443) 的网络连接实现可行的洞察。
无人机和多任务负载
Versal AI Edge 系列针对实时、高性能应用进行了优化，适用于要求严苛的环境，例如多任务无人机和无人飞行器等。单个 Versal AI Edge 器件可支持多个输入，包括通信数据链、导航、用于目标跟踪的雷达和敌我识别 (IFF)，以及用于目视侦察的光电传感器等。异构引擎可对输入的数据和传感器输入进行聚合和预处理，可执行波形处理和信号调节，而且最终可为目标跟踪和飞行路径优化以及认知 RF 执行低延迟 AI，以识别敌对信号或信道攻击。Versal AI Edge 系列可提供多任务态势感知无人机所需的智能性和低 SWaP（尺寸、重量和功耗）。
超声成像
人们对医疗设备的要求越来越高，希望其体积更小、便于携带、使用电池，并针对更多的护理点部署应用，同时这一切都不能影响患者的安全，而且还要满足监管要求。Versal AI Edge 系列可加速并行波束成形和实时图像处理以创建更高质量的图像与分析，并且能够实现高能效以支持更长电池续航的便携式超声设备。作为一个异构计算平台，Versal AI Edge 系列可实现整个流水线之间的所有不同结构。灵活应变的引擎可执行采集功能，包括对模拟前端的控制。AI 引擎不仅可加速高级成像技术，而且还可加速机器学习来辅助诊断和提高效率。Arm® 子系统运行 Linux 类操作系统，可以跨整个数据流水线进行调配、更新并提供基础设施服务。Versal AI Edge 系列可根据需要灵活扩展，助力打造便携式、台式和车载超声波等解决方案。了解更多
AMD Embedded+ 架构
AMD Embedded+ 架构解决方案将 AMD 锐龙嵌入式处理器和 AMD Versal™ 自适应 SoC 整合至一块开发板中，打造集成、可扩展且高能效的解决方案，借助 ODM 生态系统提供的产品加快上市时间。Embedded+ 适用于工业和医疗电脑中的传感器融合、AI 推理、工业网络、控制和可视化。
产品规格
AI 引擎 TOPS
| VE2002 | VE2102 | VE2202 | VE2302 | VE1752 | VE2602 | VE2802 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| INT8（稀疏性最高） | 11 | 16 | 32 | 45 | - | 202 | 405 |
| INT8（密集） | 5 | 8 | 16 | 23 | 101 | 101 | 202 |
| BFLOAT16 | 3 | 4 | 8 | 11 | - | 51 | 101 |
处理系统特性
| VE2002 | VE2102 | VE2202 | VE2302 | VE1752 | VE2602 | VE2802 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 应用处理单元 | 双核 Arm® Cortex®-A72、48 KB/32 KB L1 高速缓存支持奇偶校验和 ECC，1MB L2 高速缓存支持 ECC | ||||||
| 实时处理单元 | 双核 Arm Cortex-R5F、32 KB/32 KB L1 高速缓存以及支持 ECC 的 256 KB TCM | ||||||
| 内存 | 支持 ECC 的 256 KB 片上内存 | ||||||
| 连接 | 以太网 (x2)、UART (x2)、CAN-FD (x2)、USB 2.0 (x1)、SPI (x2)、I2C (x2) | ||||||
AI 引擎和 DSP 引擎的特性
| VE2002 | VE2102 | VE2202 | VE2302 | VE1752 | VE2602 | VE2802 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AI 引擎 - ML | 8 | 12 | 24 | 34 | 0 | 152 | 304 |
| AI 引擎 | 0 | 0 | 0 | 0 | 304 | 0 | 0 |
| DSP 引擎 | 90 | 176 | 324 | 464 | 1312 | 984 | 1312 |
可编程逻辑特性
| VE2002 | VE2102 | VE2202 | VE2302 | VE1752 | VE2602 | VE2802 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 系统逻辑单元 (K) | 44 | 80 | 230 | 329 | 981 | 820 | 1139 |
| LUT | 20000 | 36608 | 105000 | 150272 | 448512 | 375000 | 520704 |
基础平台特性
| VE2002 | VE2102 | VE2202 | VE2302 | VE1752 | VE2602 | VE2802 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 加速器 RAM (Mb) | 32 | 32 | 32 | 32 | 0 | 0 | 0 |
| 总内存 (Mb) | 46 | 54 | 86 | 103 | 253 | 243 | 263 |
| NoC 主端口／NoC 从端口 | 2 | 2 | 5 | 5 | 21 | 21 | 21 |
| 支持 DMA (CPM) 的 PCIe® | - | - | - | - | 1 x Gen4x16 |
1 x Gen4x16 |
1 x Gen4x16 |
| PCI Express® | - | - | 1 x Gen4x8 | 1x Gen4x8 | 4x Gen4x8 |
4x Gen4x8 | 4x Gen4x8 |
| 40G 多速率以太网 MAC | 0 | 0 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 |
| 视频解码器引擎 (VDE) | - | - | - | - | - | 2 | 4 |
| GTY 收发器 | 0 | 0 | 0 | 0 | 44 | 0 | 0 |
| GTYP 收发器 | 0 | 0 | 8 | 8 | 0 | 32 | 32 |
面向所有开发者
AMD 提供优秀的软件开发环境以供开发者利用自适应 SoC 和 FPGA 开展设计工作，其中包括各种工具（编译器、仿真器等）、IP 和解决方案。
该环境不但可以帮助开发者缩短开发时间，还可以助力实现更出色的性能功耗比。这些工具可帮助AI 科学家、应用与算法工程师、嵌入式软件以及传统硬件等各类开发者使用 AMD 自适应计算解决方案。
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通过 Versal AI Edge 系列 VEK280 评估套件启动开发
立即通过采用 VE2802 芯片的 VEK280 评估套件启动 Versal AI Edge 系列的评估。凭借针对 ML 推理进行优化的片上 AI 引擎，该平台非常适合开发计算密集型以及功耗敏感型 ML 应用。
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