Versal AI エッジ シリーズ

リアルタイム システムに最適な、優れたワットあたりの AI 演算処理性能を実現

製品の特長

Versal™ AI エッジ シリーズは、高性能、低レイテンシの AI 推論を実現できるため、自動運転、予測ファクトリ、ヘルスケア システム、航空宇宙/防衛分野のマルチミッション ペイロードなどの幅広いアプリケーションのインテリジェンス機能に最適です。Versal AI エッジ シリーズは、単に AI に最適化されたプラットフォームではなく、センサーや AI からリアルタイム制御に至るまでアプリケーション全体を高速化でき、ISO26262 や IEC 61508 など重要な安全規格を満たす最高レベルの安全性とセキュリティを実現できます。適応型演算アクセラレーション プラットフォームである Versal AI エッジ シリーズは、拡張性のあるデバイス ポートフォリオを提供しているため、これらを活用してエッジからエンドポイントまでのさまざまなパフォーマンスや電力要件に対応し、最先端のセンサー フュージョンや AI アルゴリズムをすばやく開発できます。

Versal プレミアム
112G PAM4 トランシーバーのブルー ファイバー オプティクス ケーブル

プロセッシング システム

プロセッシング サブシステムは、リアルタイム システムに求められる安全性とセキュリティを備えた電力効率の高いエンベデッド コンピューティングを実現します。デュアル コアの Arm® Cortex®-A72 アプリケーション プロセッサは、Linux クラスのアプリケーションを実行するのに最適であり、デュアル コアの Arm Cortex-R5F リアルタイム プロセッサは、最高レベルの機能安全 (ASIL および SIL) に準拠するため、セーフティ クリティカルなコードの実行に最適です。プラットフォーム管理コントローラー (PMC) は、三重冗長プロセッサをベースとしており、プラットフォームの起動、高度な電力/熱管理、セキュリティ、安全性、信頼性など、プラットフォーム全体におけるデバイスの動作を管理します。

デジタル暗号化パッドロック

プログラマブル ロジック

Versal アーキテクチャの柔軟性は、適応型エンジンによるものであり、あらゆるセンサーの統合、インターフェイス接続、多様なワークロードに対応できます。並列性と確定性の両方を兼ね備えた適応型エンジンによって、センサー フュージョン アルゴリズムの実装と適応、パイプラインにおけるデータの前処理/後処理の高速化、リアルタイム レスポンス用の確定的ネットワークとモーター制御の実装、フェイルセーフ動作用のセーフティ クリティカルな機能の分離、ハードウェア冗長化とフォルト レジリエンスの確保などが可能になります。

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AI エンジンおよび DSP エンジン

AI エンジンDSP エンジンは、AI 推論、画像処理、モーション コントロールなど、エッジ アプリケーションで一般的な幅広いワークロードをサポートします。AI エンジンは、ベクトル プロセッサと分散メモリがアレイ状に配置された拡張性のある画期的なアーキテクチャであり、ワットあたりの AI 性能を大幅に向上させます。DSP エンジンは、前世代の Zynq™ アダプティブ SoC で実績のあるスライス アーキテクチャをベースに浮動小数点演算のサポートを追加しているため、ワイヤレスや画像の信号処理、データ分析、モーション コントロールなどに最適なエンジンです。

 

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セーフティおよびセキュリティ機能

Versal アダプティブ SoC は、機能安全規格の ISO 26262/IEC 61508 やセキュリティ規格の IEC 62443 など、産業機器や車載アプリケーションの最も厳しい要件に対応するためにゼロから構築された製品です。Versal アーキテクチャは、ドメインごとに安全機能を備えて分割されており、一般的なエラーを監視して排除するためのグローバル リソースが含まれます。前世代のアダプティブ SoC を超える新しいセキュリティ機能により、クローニング、IP の盗難、サイバー攻撃に対する保護機能 (AES 暗号化/復号化、グリッチ検出など) が強化されています。

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アクセラレータ RAM

4 MB オンチップ メモリのアクセラレータ RAM を搭載しています。このメモリ ブロックはすべての演算エンジンからアクセス可能であるため、AI 推論などクリティカルな演算機能を実行する際に外部メモへアクセスする必要がなくなります。これにより、Versal アーキテクチャの柔軟なメモリ階層がさらに強化され、ワットあたりの AI 性能が向上します。また、アクセラレータ RAM は、リアルタイム プロセッサの OCM 容量を超えるセーフティ クリティカルなコードを格納する場合にも有効であり、ASIL-C や ASIL-D の要件を満たすことができます。

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プログラマブル I/O

Versal アダプティブ SoC のプログラム可能な I/O により、あらゆるセンサーやインターフェイスへの接続が可能になり、今後進化するインターフェイス要件に合わせて拡張も可能です。設計者は、同じ I/O をセンサー、メモリ、ネットワーク接続のいずれかに設定し、必要に応じてデバイス ピンを割り当てることが可能です。さまざまなタイプの I/O で広範なスピードと電圧をサポートしており、レガシ規格と次世代規格の両方に対応しています。たとえば、サーバークラスのメモリ インターフェイス用の 3.2 Gb/s DDR、 ピンあたりのメモリ帯域幅が最も広い 4.2 Gb/s LPDDR4x、8 メガピクセルを超えるセンサーを扱うネイティブ MIPI のサポートなど、レベル 2 ADAS 以上に不可欠な機能を備えています。


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Versal AI エッジ XA デバイスの
Versal AI エッジ デバイス

Versal AI エッジ シリーズの詳細

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アプリケーション

エッジからエンドポイントまでの画期的な演算処理

データセンター ネットワーク アクセラレーション

ADAS および自動運転

AI 演算性能は、熱、信頼性、セキュリティ、安全性に関連する厳しい要件を満たすことに加えて、SAE レベル 3 以上を目標とする自動車のティア 1 サプライヤーや OEM メーカーにとって重要な要件となっています。Versal™ AI エッジ シリーズは、電力や熱的に制約のあるシステムにおいて、最高のワットあたり AI 性能を実現するように設計されています。ヘテロジニアス演算プラットフォームとして設計されたこの Versal AI エッジ アダプティブ SoC は、車両全体のワークロードに対して最適な処理エンジンを割り当てます。レーダー、ライダー、赤外線、GPS、ビジョン センサーの任意の組み合わせに対応するカスタム I/O、センサー フュージョンや前処理に対応する適応型エンジン、推論や知覚処理に対応する AI エンジン、そして安全性重視の意思決定に対応するスカラー エンジンなどがあります。Versal AI エッジ アダプティブ SoC は、車載アプリケーションの最も厳しい要件 (ISO 26262) に対応するために構築された AMD のオートモーティブ グレード (XA) 製品として一部です。


協働ロボット

ロボット分野では、精密な制御、確定的な通信、マシン ビジョン、応答型 AI、サイバー セキュリティ、機能安全が一つの 「システム オブ システムズ」 に統合されます。Versal AI エッジ アダプティブ SoC は、ロボットの知覚を実現するヘテロジニアス センサーの融合、スケーラブルな軸数と正確かつ確定的な軸制御、セーフティ クリティカルな機能の分離、高速化された行動計画、動的なコンテキスト ベースの実行を安全に制御するための AI 技術など、これらをすべて単一のヘテロジニアス デバイスで実現し、モジュール構成のスケーラブルなロボット開発を可能にします。また、Versal AI エッジ シリーズは、機械学習を使用するリアルタイム分析を高速化し、IEC 62443 準拠のサイバー セキュアなネットワーク経由で予知保全および実用的なインサイトの獲得が可能になります。

データセンター ネットワーク アクセラレーション

データセンター ネットワーク アクセラレーション

無人航空機 & マルチミッション ペイロード

Versal AI エッジ シリーズは、マルチミッション対応のドローンや UAV など、最も厳しい環境下でリアルタイム性と高性能が求められるアプリケーションに最適です。一つの Versal AI エッジ デバイスで、通信データリンク、ナビゲーション、ターゲット追跡や IFF (敵味方識別装置) 用のレーダー、観測用の電子光学センサーなど、さまざま入力をサポートできます。デバイスに搭載されたヘテロジニアス エンジンが、受信データとセンサー入力を集計し、前処理を実行して、波形処理と信号調整を実行します。最終的に低レイテンシの AI を実行してターゲット追跡や飛行経路の最適化、さらには敵対的な信号やチャネル攻撃を識別するためにコグニティブ RF を適用します。Versal AI エッジ シリーズは、マルチミッション対応の状況認識型 UAV に必要なインテリジェンスと低 SWaP (サイズ、重量、電力) の両方を実現できます。


超音波画像診断

より多くのポイントオブケア (POC) アプリケーションを対象とし、患者の安全性を損なうことなく、規制要件を満たすことが求められる中で、医療機器の小型化、携帯化、バッテリ駆動へのニーズが高まっています。Versal AI エッジ シリーズは、パラレル ビームフォーミングやリアルタイム画像処理を高速化し、より高品質な画像と解析を実現できる上に、長寿命なバッテリ駆動のポータブル超音波診断装置に適した電力効率を備えることができます。ヘテロジニアス演算プラットフォームとして設計された Versal AI エッジ シリーズは、パイプライン全体に異なる構造を実装します。適応型エンジンは、アナログ フロントエンドの制御など、アクイジション機能を実行します。AI エンジンは、最先端の画像処理技術を高速化したり、診断の支援や効率化を図るための機械学習を高速化します。Arm® サブシステムには、データ パイプライン全体のオーケストレーション、アップデート、およびインフラストラクチャを提供する Linux クラスの OS が含まれます。Versal AI エッジ シリーズは、携帯型から、デスクトップやカート ベースの超音波ソリューションまでスケーラブルに対応できます。詳細

データセンター ネットワーク アクセラレーション

AMD Embedded+ アーキテクチャ

AMD Embedded+ アーキテクチャとは、AMD Ryzen™ Embedded プロセッサと AMD Versal™ アダプティブ SoC を一つのボードに搭載した、拡張性と電力効率に優れた統合型ソリューションです。ODM エコシステムが提供するこれらのソリューションを利用することで、製品のタイムトゥマーケットを短縮できます。Embedded+ は、産業用および医療用 PC のセンサー フュージョン、AI 推論、産業用ネットワーキング、制御、視覚化などのアプリケーション開発に最適化されています。

Embedded+ アーキテクチャ
製品一覧

Versal™ AI エッジ シリーズの特長概要

AI/ML パフォーマンス

VE2002 VE2102 VE2202 VE2302 VE1752 VE2602 VE2802
AI エンジン - INT8x4 (TOPS) 11 16 32 45 101 202 405
AI エンジン - INT8 (TOPS) 5 8 16 23 101 101 202
DSP エンジン - INT8 (TOPS) 0.6 1.2 2.2 3.2 9.1 6.8 9.1
プログラマブル ロジック – INT8 (TOPS) 2 5 13 19 56 47 65
プログラマブル ロジック – INT8 (TOPS) 1 1 3 5 14 12 17

プロセッサ サブシステムの機能

VE2002 VE2102 VE2202 VE2302 VE1752 VE2602 VE2802
アプリケーション プロセッシング ユニット デュアル コア Arm® Cortex®-A72、48 KB/32 KB L1 キャッシュ (パリティおよび ECC あり)、1 MB L2 キャッシュ (ECC あり)
リアルタイム プロセッシング ユニット デュアル コア Arm Cortex-R5F、32 KB/32 KB L1 キャシュ、および 256 KB TCM (ECC あり)
メモリ 256 KB オンチップ メモリ (ECC あり)
コネクティビティ Ethernet (x2)、UART (x2)、CAN-FD (x2)、USB 2.0 (x1)、SPI (x2)、I2C (x2)

AI エンジンと DSP エンジンの機能

VE2002 VE2102 VE2202 VE2302 VE1752 VE2602 VE2802
AI エンジン ML 8 12 24 34 0 152 304
AI エンジン 0 0 0 0 304 0 0
DSP エンジン 90 176 324 464 1,312 984 1,312

プログラマブル ロジックの機能

VE2002 VE2102 VE2202 VE2302 VE1752 VE2602 VE2802
システム ロジック セル (K) 44 80 230 329 981 820 1,139
LUT 20,000 36,608 105,000 150,272 448,512 375,000 520,704

プラットフォームの機能

VE2002 VE2102 VE2202 VE2302 VE1752 VE2602 VE2802
アクセラレータ RAM (Mb) 32 32 32 32 0 0 0
総メモリ (Mb) 46 54 86 103 253 243 263
NoC マスター/NoC スレーブ ポート 2 2 5 5 21 21 21
CCIX PCIe® (DMA 付き) (CPM) - - - - 1 x Gen4x16、
CCIX
1 x Gen4x16、
CCIX
1 x Gen4x16、
CCIX
PCI Express® - - 1 x Gen4x8​ 1x Gen4x8 4x
Gen4x8
4x Gen4x8 4x Gen4x8
40G Multirate Ethernet MAC 0 0 1 1 2 2 2
ビデオ デコーダー エンジン (VDE) - - - - - 2 4
GTY トランシーバー 0 0 0 0 44 0 0
GTYP トランシーバー 0 0 8 8 0 32 32
資料

資料


Versal 設計ガイダンスおよび資料

AMD は、Versal アーキテクチャを活用する開発を支援するため、さまざまな資料、リソース、設計手法を提供しています。Versal アダプティブ SoC を使用して開発を始めるときに、まず何から着手すべきか分からない場合には、インタラクティブなガイダンスを提供するデザイン フロー アシスタントを利用して開発の戦略を立てることができます。また、デザイン プロセス ハブでは、Versal に関するすべての資料が設計段階ごとに分類および表示されているため、必要な情報をすぐに入手できます。


デフォルト デフォルト タイトル ドキュメント タイプ 日付
開発を始める

すべての開発者向けの統合型ソフトウェア/ハードウェア プラットフォーム

本質的にソフトウェアでプログラム可能なシリコン インフラストラクチャを持つ Versal アダプティブ SoC は、ゼロから設計されたソフトウェア中心の製品です。機能強化された Vivado™ Design Suite は、トラフィック アナライザー、NoC コンパイラ、データフロー モデリングなどの新しいシステム設計手法と開発環境を提供します。統合型の高速デバッグ環境を利用することで、プロセッシング サブシステム、プログラマブル ロジック、AI エンジン、DSP エンジンのデバッグとトレースを高速実行できます。
Vivado Design Suite をダウンロード >

Vitis™ 統合ソフトウェア プラットフォームは、包括的なコア開発キットとハードウェア アクセラレーション テクノロジを使用するライブラリを提供します。このプラットフォームは、クラウドからエッジまで効率的で使いやすい統合ソフトウェア環境を提供します。AMD は、オープンソース コミュニティの一員として、コードを変更せずに (または最小限の変更のみで)、既存のアプリケーションに簡単に組み込むことができる性能に最適化された豊富なアクセラレーション ソリューション ライブラリを提供しています。
Vitis™ 統合ソフトウェア プラットフォームをダウンロード >

Versal AI エッジ

AMD の Vitis Model Composer は、MATLAB® Simulink® 環境でデザインを短時間で試行できるモデル ベースのデザイン ツールです。これにより、RTL および HLS ブロックを AI エンジン カーネルやグラフと一体化させて同じシミュレーションに組み込むことができるため、AI エンジン ADF グラフ開発やシステムレベルでのテストが効率化されます。Versal AI エンジンを Vitis Model Composer で活用する方法は、AI エンジン リソース ページをご覧ください。

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Versal AI エッジ VEK280 評価キットで開発を開始

VE2802 シリコンを搭載した VEK280 評価キットを使用して、Versal AI エッジ シリーズの機能を評価できます。ML 推論に最適化されたオンチップ AI エンジンを活用するこのプラットフォームは、計算負荷が高く、消費電力に敏感な ML アプリケーションの開発に最適です。実証済みの HW/SW サポート、ツール、デザイン サンプル、およびキットに対応した関連資料を利用することで、すぐに設計を開始して製品の市場投入までの期間を短縮できます。

Versal AI エッジ シリーズ VEK280 評価キットの詳細 >


トレーニング コース


Versal 設計ガイダンスおよび資料

AMD は、Versal アーキテクチャを活用する開発を支援するため、さまざまな資料、リソース、設計手法を提供しています。Versal アダプティブ SoC を使用して開発を始めるときに、まず何から着手すべきか分からない場合には、インタラクティブなガイダンスを提供するデザイン フロー アシスタントを利用して開発の戦略を立てることができます。また、デザイン プロセス ハブでは、Versal に関するすべての資料が設計段階ごとに分類および表示されているため、必要な情報をすぐに入手できます。

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