RF Kenarı için DSP Hesaplama
AMD, Versal RF serisini RF sistemlerinin artan karmaşıklığına çözüm bulmak amacıyla, geniş spektrumlu sinyalleri hassas bir şekilde yakalayabilmesi için tasarladı.
"Bugünün RF sistemleri artık sadece ses için değil; video, görüntüler ve diğer yüksek bant genişliği verileri işlemek gerekiyor," diye açıkladı Uhm. "Bu da daha yüksek frekanslarda ve örnekleme oranlarında çalışırken yeterli hesaplama gücünü korumayı gerektiriyor."
Bu amaca yönelik olarak, seri yüksek çözünürlülü RF örnekleme veri dönüştürücülerini, yapay zeka motorlarını ve özel DSP sabit IP'sini tek bir monolitik cihazda birleştiriyor. Cihazın hesaplama merkezi, çift çekirdekli Arm Cortex-R5F gerçek zamanlı işlemcisi ve çift çekirdekli Arm Cortex-A74 uygulama işlemcisinden oluşuyor. Bu hesaplama grubu, 6400-DDR5 ve 8533-LPDDR5x destekli ve seçilebilir satır içi şifreleme ile destekleniyor. Bu arada, DSP için entegre yapay zeka motorları 1.3 GHz'de çalışan her biri 32 giga-çarp ve toplama (GMAC) yüretme kapasitesine sahiptir.
Versal RF serisi, 80 trilyon işlem/saniye (TOPS) DSP kapasitesine ve 18 GHz'e kadar destek veren frekanslara ulaşan çarpıcı bir DSP hesaplama kapasitesi sunar. Bu cihazlar, AMD'nin önceki Zynq UltraScale+ RFSoC Gen3 ürünlerine göre 19 kata kadar daha fazla performans sağlar. Cihaz ayrıca FFT/iFFT ve polifaz rastgele yeniden örnekleme blokları gibi özel sabit IP blokları içerir ve bu, verilerin dijitalleştirildikten hemen sonra işlenmesine olanak tanır. Bu mimari, faz dizi radarlarda ve geniş bant spektrum analizinde çok önemli olan gecikmeyi minimize eder. Daha fazla bilgi Versal RF ürün özetinde bulunabilir.
Versal RF'nin dikkat çeken bir başarısı, RF ve dijitali aynı çipte başarıyla birleştirmek oldu.
"Bazı insanlar, dijital gürültüyü ve analog performansı aynı monolitik çipte yönetebileceğimizi düşünmüyordu, ancak ayrıntılı yazılım stratejileri ve yenilikçi tasarımla bunun mümkün olduğunu kanıtladık," dedi Brubaker.
Versal RF serisi, 14 bit çözünürlüklü ve 32 gigasaniye (GSPS) RF analog-dijital dönüştürücüler ile 18 GHz'e kadar doğrudan örnekleme yeteneklerini entegre eder. Cihazların, tek bir adımda 18 GHz bant genişliğindeki sinyalleri dijitalleştirme kabiliyeti ile birleştirildiğinde, kullanıcıların ek bileşenlere gerek kalmadan yüksek frekanslı, geniş spektrumlu sinyalleri yakalaması ve işlemesi sağlanır.
Sistem ayrıca çip üzerinde sert dijital yukarı/aşağı dönüştürme bloklarına sahiptir ve bu bloklar, frekans seçimini ve sinyal karakterizasyonunu daha esnek hale getirir. AMD, kanal ayrıştırıcılar ekleyerek sinyalleri alt bantlara bölmek ve yüksek çözünürlüklü sinyal analizine olanak tanımak için bu özelliği dahil etti.
Versal RF serisinin öne çıkan bir özelliği, hesaplama yükü ağır görevler için sert IP kullanılarak elde edilen gücü verimliliğidir. AMD'ye göre, FFT'ler ve LDPC kodlayıcılar gibi DSP fonksiyonlarının sert IP'de uygulanması, geleneksel yazılım tabanlı mantık uygulamalarına kıyasla güç tüketimini %80 oranında azaltır.
Analog ve dijital bileşenlerin monolitik entegrasyonu da verimliliğe katkı sağlar. JESD204 gibi çipler arası arabirimlerin ortadan kaldırılmasıyla, cihazlar yüksek hızlı bağlantılarla ilgili ek gücü tüketiminden kaçınır. Bu entegrasyon aynı zamanda gecikmeyi azaltır çünkü verileri işleme için birden fazla çipi dolaşması gerekmez. AMD ayrıca, tek çipli tasarımın sistem mimarisini basitleştirip gürültü ve parazit olasılığını azalttığını iddia ediyor.
AMD, Versal RF serisi ile RF sistemleri için uyarlanabilir SoC'lerin yeteneklerini yeniden tanımlamayı umuyor.
Yüksek çözünürlüklü dönüştürücüler, çarpıcı DSP hesaplama ve gücü verimli tasarımı tek bir çipte entegre ederek, AMD performans, hassasiyet ve verimlilik açısından RF sistem tasarımının mevcut ve gelecekteki zorluklarına hitap etmeyi hedefliyor.
**Bu yazı ilk olarak allaboutcircuits websitesinde görülmüştür.
