面积骤减60%!解码AMD全新MoP封装技术

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随着物理AI、先进网络、高宽带无线电(RF)信号处理和高分辨率视频等计算密集型工作负载的爆发式增长,现代嵌入式系统对内存带宽及容量的需求正呈现出指数级增长的态势。与此同时,芯片设计正面临着内存供应链紧张、物料清单(BOM)规划复杂度增加以及系统物理空间日益受限的多重严峻挑战。

6月30日,AMD宣布扩展其第二代Versal Premium自适应 SoC 产品系列,正式推出第二代AMD Versal Premium MoP(Memory on Package,封装上内存)自适应片上系统(SoC)。作为AMD首款将LPDDR5X内存直接集成至单个封装之中的自适应SoC,该产品旨在为测试与测量、专业视频编辑及广播等处于严苛空间与功耗预算下的场景,提供高性能、高能效以及量身定制的专用功能。

全新MoP封装架构的演进与优势

长久以来,在高性能嵌入式领域,通过硅中介层与CoWoS(高级封装)集成的HBM(高带宽内存)是提供极限带宽的主要手段。然而,HBM技术的高昂成本、无法支持10至15年的长期供货保障,以及无法通过0℃以下的工业级环境认证等局限性,使其主要局限于数据中心市场,难以全方位满足嵌入式行业的实际诉求。

这样严峻的挑战促使AMD寻找新的方案,在成熟的第二代VersalPremium架构基础上进行了叠加创新,AMD采用封装上内存(MoP)方案。该方案摒弃了昂贵的中介层,而是采用有机基板,直接将单个可编程逻辑芯片(最高1.5M LUT)与兼容JEDEC标准的LPDDR5X组件进行连接。

AMD自适应与嵌入式计算事业部高级产品管理经理Mike Rather介绍,相比传统设计,全新的MoP封装在技术和应用层面展现出三大核心突破:

一是更紧凑的占板面积。第二代Versal Premium MoP将最高32GB的 LPDDR5X 直接集成到单个封装中,在省去板级分立内存布线的同时,可比离散式的板载内存实现方案最多减少60%的板级面积。

二是缩短设计周期。板级内存设计往往伴随着繁琐的仿真、信号与电源完整性分析以及重复流片风险 。经过AMD预验证的封装内内存接口,彻底消除了电路板上复杂的高速内存布线工作,通过降低电路板复杂度,大幅节省开发时间,产品可以提前数月进入市场。

三是可靠性高。 与生命周期较短、受数据中心驱动更新周期影响明显的HBM相比,MoP器件依托于兼容JEDEC的LPDDR5X组件,提供15年以上的超长产品生命周期支持 。该器件支持-40°C至 110°C的工业级宽温工作条件。此外,由于内生接口完全封闭在物理封装内,MoP能够显著减少物理攻击面。具备更强的安全性。

精准赋能两大核心目标应用场景

依托前文提及的多重优势,第二代AMD Versal Premium MoP能够针对性化解高密度实时数据处理设备普遍存在的空间局促、内存带宽不足、开发周期漫长、设备服役周期不匹配等行业痛点。

其中广播与专业音视频、测试与测量两大领域对小型化、高带宽、快速落地的需求最为迫切,也是该款器件核心落地赛道:


广播与专业音视频(A/V): 在专业摄像机、视频编辑和现场制作等场景下,每台设备需要能够同时处理多路4K/8K视频通道、实时AI边缘视频流(如目标检测、内容感知编码等) 。MoP器件可提供确定性的实时帧精确切换性能,同时其高集成度完美解决了专业摄像机内部极其苛刻的空间与散热痛点。 


测试与测量领域: 该领域的客户处于竞争激烈的市场,对产品的上市时间、连接技术以及通道密度要求极高。55×57.5 mm的MoP封装能够完美适配标准的3U PXI(面向仪器的PCI扩展)机箱 。其双PCIe Gen6 x8控制器与深度采集内存、高速确定性内存访问相结合,将完美支撑5G/6G无线测试仪、高端示波器、分析仪以及任意波形发生器(AWG)的设计落地。 

第二代AMD Versal Premium系列(MoP)明年三季度量产

在推出MoP方案的同时,AMD还同步宣布扩展了标准第二代AMD Versal Premium产品系列。

其具备新的封装形式,可实现最大DDR5 RDIMM连接能力。VSVA3224封装最大化实现了 RDIMM 连接能力,能够支持4个高容量的 DDR5 RDIMM 连接(单 rank 和双 rank),满足可达 512+ GB 以上的大容量存储需求 。

此外,标准系列每款器件均新增了第三个可编程逻辑(PL)PCIe 5.0 x4控制器,这与 CPM6 中的双 PCIe 6.0 x8 控制器形成绝佳互补,极大保障了自适应SoC产品路线图的IP延续性与设计迁移便利性。

据Mike Rather介绍,目前,第二代Versal Premium器件现已出货,2VP3602器件正在送样。

第二代 AMD Versal Premium(MoP)的早期文档现已推出,其相关的AMD Vivado™工具及软件支持计划于2026年第三季度推出,MoP芯片样片将于2026年第四季度开始供货 。最终的MoP器件量产出货预计将在2027年第三季度全面开启。

责编: 姜羽桐
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