SpaceX星鏈衛星終端用上AMD芯片，竟然還集成了Arm核心？

電子發燒友網報道（文/樑浩斌）AMD最近和英特爾聯手組建了一個聯盟，決心捍衛x86的市場地位。然而AMD自己也在投入到Arm處理器中，在自家的嵌入式產品中使用了Arm核心。

最近AMD在2024Q3財報中透露，SpaceX最新一代星鏈寬帶終端，採用了AMD的Versal AI Core系列自適應SoC。而從AMD官網瞭解到，Versal AI Core系列是AMD Versal系列嵌入式SoC的第一代產品，其集成了雙核Cortex-A72 和雙核Cortex-R5F，另外還包含一個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。

那麼爲什麼AMD會有產品使用Arm核心，Versal系列SoC又是什麼來頭？這篇文章將會回答這些問題。

源自賽靈思ACAP平臺

AMD在2020年10月宣佈收購賽靈思，並最終在2022年2月完成對賽靈思的全股票交易收購，賽靈思正式成爲AMD全資子公司。而在今年，也就是2024年的5月，AMD發佈了一則通告，宣佈將所有賽靈思品牌的產品過渡至AMD品牌，包括芯片、電路板、配件以及相關的包裝材料等，這也意味着賽靈思品牌將會在市場上消失，取而代之的是AMD品牌的FPGA產品。

賽靈思在2018年首次發佈了Versal系列產品，當時是基於7nm工藝平臺，同時是賽靈思ACAP平臺（Adaptive Compute Acceleration Platform自適應計算加速平臺）的首款產品。於是從今年5月開始，Versal系列也歸到AMD品牌下。

Versal可以稱爲是一款顛覆性的產品，因爲過去很多情況下，CPU、FPGA、GPU/DSP等類型的芯片，在計算應用中都是單獨出現的。實際上不同類型的芯片在處理不同的工作時都有各自的優勢，比如CPU主要適合標量處理，在具有不同決策樹和大量庫的複雜算法中更有優勢；DSP、GPU等適合矢量處理，在並行計算上更加強大；而FPGA之類的可編程邏輯器件，可以針對特定計算功能進行定製，在延遲敏感和不規則數據結構等方面有優勢。

所以Versal爲了融合這些優勢，採用了異構計算架構，提供了CPU、FPGA、向量計算單元等，與高寬帶的片上網絡融合在一起，軟件實現可編程，官方宣稱在雷達應用上比當時最快的FPGA快100倍。

Versal產品線最初包括Versal Prime基礎系列、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，以針對不同的應用。

比如在前面提到星鏈衛星寬帶終端上就採用了AI Core系列的Versal自適應SoC產品，這個系列產品提供128到400個AI引擎核心。

第二代Versal性能大升級

今年4月，AMD宣佈推出第二代Versal 系列SoC產品，包括第二代的Versal AI Edge系列和第二代Versal Prime系列，AMD表示第二代產品會相比第一代提高最高10倍的標量算力。

第二代Versal 自適應SoC首先的升級在於CPU核心從上一代的Cortex-A72，升級至Cortex-A78AE，GPU升級至 Mali-G78AE，實時核心依然是Cortex-R52。Cortex-A78AE是Arm在2020年推出的一款面向汽車自動駕駛場景優化的CPU核心，AE代表“Automotive Enhanced”。

從核心的選擇上，也能夠看出第二代Versal在應用定位上開始傾向智能汽車。

那麼細分來看，第二代的Versal AI Edge產品的處理器核心數量增多，從4個應用核心和4個實時核心，到最高8個應用核心和10個實時核心，連接方面支持4個PCIe Gen5通道，DP1.4、USB3.3、10G以太網接口、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，提升至2064個。

另外，第二代Versal AI Edge還新增了視頻編解碼單元 (VCU) 模塊、圖像信號處理器 (ISP) 模塊和視頻處理流水線 (VPP) 模塊。這是爲了滿足ADAS和自動駕駛，以及工業自動化、機器視覺、醫療成像、嵌入式AI BOX等的應用需求。

AMD也表示，已經與斯巴魯進行合作，將在其下一代ADAS系統EyeSight中採用AMD第二代Versal AI Edge產品。

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製、工業PC等應用，未來可能會用於下一代的超高清專業攝錄設備上。

小結

總結一下，AMD Versal系列自適應SoC是來自AMD收購賽靈思後的品牌合併，Versal系列產品從架構上理念十分先進，採用了異構的chiplet封裝，融合Arm CPU、FPGA、AI Core等多種模塊，實現強大的綜合算力，適應更多不同場合的應用。從第二代開始能看到AMD正在將其定位到更精準的應用中，能夠重新吸引市場關注還有待更多實際落地應用出現。