AMD(Xilinx) FPGA 종류

AMD(Xilinx)의 FPGA는 크게 세 종류로 구분됩니다.

  • Silicon Devices : 칩 형태의 제품
  • Accelerator Cards : PCIe 카드 형태의 제품
  • System on Modules (SOMs) : 모듈 형태의 제품

Silicon Devices

칩 형태의 제품들입니다. 엣지 디바이스와 같은 임베디드 시스템에 들어가는 칩들을 생각하면 됩니다. 흔히 보이는 FPGA 개발 보드 등에 이런 제품들이 들어가 있습니다.

AdaptiveSoC와 일반적인 FPGA 제품군으로 나뉩니다. AdaptiveSoC에는 FPGA뿐만 아니라 CPU, DSP, AI engine 등이 포함되어 있습니다.

Adaptive SoCs

FPGA뿐만 아니라 CPU와 여러 IP들을 묶어 하나의 칩으로 만든 형태입니다. Zynq와 Versal이 있습니다.

  • Zynq : CPU + FPGA
  • Versal : CPU + FPGA + (AI engine or DSP)

Zynq

CPU와 FPGA를 결합한 구조입니다.

위 그림의 Programmable Logic(노란색)이 FPGA입니다. PS(Processing System, CPU)와 PL(Programmable Logic, FPGA)을 함께 사용할 수 있습니다. 즉, 소프트웨어를 사용하고 필요한 하드웨어는 직접 구현해서 사용할 수 있다는 뜻입니다.

  • Zynq
    • Arm 싱글 코어 또는 듀얼 코어를 사용합니다. 한 종류의 프로세서만 사용합니다.
  • Zynq UltraScale+ MPSoC (Multi-Processor SoC)
    • Zynq와 다르게 다양한 종류의 프로세서로 시스템을 구성합니다.
  • Zynq UltraScale+ RFSoC (Radio Frequency SoC)
    • 무선 통신과 같은 RF에 특화된 시스템입니다.

Versal

CPU + FPGA + Intelligent engine (AI engine 또는 DSP)이 합쳐진 형태입니다.

아래와 같은 시리즈로 구분됩니다.

  • AI Edge
  • AI Core
  • AI RF (추후 공개 예정)
  • Prime
  • Premium
  • HBM

Table 1: Device Resources

Resources and Capabilities AI Edge AI Core Prime Premium HBM
Programmable Network on Chip (NoC) :ballot_box_with_check: :ballot_box_with_check: :ballot_box_with_check: :ballot_box_with_check: :ballot_box_with_check:
Aggregate INT8 TOPs 7-228 57-228 8-57 20-363 107-157
System Logic Cells (K) 44-1,139 540-1,968 329-2,233 833-7,352 3,837-5,631
Hierarchical Memory (Mb) 40–177 90–191 54–282 128–994 509–752
DSP Engines 90-1,312 928-1,968 464-3,984 1,140-14,352 7,392-10,848
AI Engines 8-304 128-400 0-472 -
Processing System :ballot_box_with_check: :ballot_box_with_check: :ballot_box_with_check: :ballot_box_with_check: :ballot_box_with_check:
Serial Transceivers 0-44 8-44 8-48 44-168 88-128
Max. Serial Bandwidth (full duplex) (Tb/s) 2.5 2.5 7.8 17.6 11.2
I/O 114-530 478-770 316-770 132-780 780
Memory Controllers 1-3 2-4 1-4 2-4 4
HBM (GB) - - - - 8-32

FPGAs

FPGA 칩입니다.

  • SPARTAN
  • ARTIX
  • KINTEX
  • VIRTEX

아래쪽으로 갈수록 성능과 기능이 좋습니다.

워낙 제품들이 많아서 한 번에 정리가 힘들 것 같네요. 😅 자세한 내용은 AMD 홈페이지에서 확인 부탁드립니다.

Accelerator Cards

PCIe 슬롯에 꽂아서 사용하는 카드 형태의 제품들입니다.

Data Center

데이터 센터용 FPGA 제품들입니다. FPGA, smartNIC, Transcoder, AI accelerator 등 다양한 분야를 위한 카드들이 있습니다. 최근 AMD가 데이터 센터 분야에 많은 투자를 하면서 포트폴리오 비중을 높이고 있습니다.

Compute Accelerator (FPGA)

FPGA 제품입니다. 별도의 프로세서는 내장되어 있지 않습니다. CPU의 워크 로드를 FPGA에서 실행할 수 있도록 만든 카드입니다. 이쪽 제품들은 AWS나 Azure의 클라우드에서 사용할 수 있습니다.

  • Alveo U200
  • Alveo U250
  • Alveo U280
  • Alveo U50
  • Alveo U55C

Media Accelerator

비디오 트랜스 코딩을 위한 제품입니다. (MA35D는 FPGA 제품이 아닙니다.)

  • Alveo U30
  • Alveo MA35D

AI

VCK는 versal 칩을 카드 형태로 만든 제품입니다. (Alveo V70은 FPGA 제품이 아닙니다.)

  • VCK5000
  • Alveo V70

Computational Storage

SSD에 FPGA가 장착된 형태입니다.

Network

NIC + CPU + FPGA 형태입니다.

  • Alveo U25
  • Alveo SN1000

Telco

5G 등, 통신에 특화된 카드입니다.

System on Modules (SOMs)

Nvidia Jetson과 같은 임베디드 시스템을 위한 컴퓨팅 플랫폼입니다. Zynq와 같은 Adaptive SoC를 더 많은 사람이 쉽게 사용할 수 있도록 플랫폼으로 만들었습니다. SoC를 바로 사용할 수 있게 하드웨어가 플랫폼화되어 있으므로, 개발자가 각자 원하는 애플리케이션을 앱스토어에서 선택하여 사용할 수도 있습니다.

아래의 제품들이 판매 중이며, 앞으로 더 많은 제품들이 출시 예정입니다.

  • Kria K26
    • Industrial
    • Commercial
  • Cost-Optimized SOM (출시 예정)
  • Highest Compute SOM (출시 예정)
  • KV260 Vision AI Starter Kit
  • KR260 Robotics Starter Kit

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