AMD首发封装上内存,32GB LPDDR5X,能用15年
AMD的FPGA和自适应SoC产品线,又迎来了一位重量级新成员。第二代AMD Versal Premium系列自适应SoC正式亮相,带来了多款不同规格。其中最核心的型号,就是首次集成了大容量、高带宽、低功耗LPDDR5X内存的第二代Versal Premium MoP。
MoP的全称是Memory on Package,中文叫封装上内存。这标志着AMD Versal系列首次实现了片上封装内存,开辟了一条全新的技术路径。说白了,就是把内存直接做进了芯片封装里。 这事儿得放在当下的背景里看才更有意思。
如今RAM内存市场紧张得不行,AI数据中心抢走了几乎所有的产能和供应。结果就是内存成本和价格一路飙升,那些需要集成内存的产品和设备也跟着水涨船高。从厂商到客户再到消费者,大家的选品空间都被挤得死死的。

与此同时,AMD Versal系列自适应SoC主打的嵌入式市场,正在变得越来越智能、越来越小巧。这些设备对内存的需求也在激增。无论是传统应用,还是跑AI大模型,都对内存有着极高的渴求。 在这种情况下,客户们只能被迫在内存的性能、容量、占用空间,甚至生命周期和使用环境之间反复纠结、权衡取舍。
过去,HBM高带宽内存是个不错的选项,尤其是对于高性能产品,它的大容量、高带宽和高集成度都很合适。 AMD早在2018年就推出过Virtex UltraScale+ HBM FPGA,里面集成了16GB的HBM,带宽能达到460GB/s。
到了2022年,AMD又发布了Versal HBM自适应SoC,集成的HBM容量提升到32GB,带宽更是飙到了840GB/s。 不过,这些HBM方案有个大问题。它们只面向数据中心市场,没法提供10到15年的超长生命周期供货支持。

而且,它们在零摄氏度以下的低温环境里拿不到认证。再加上HBM本身功耗高、发热量大,想要做到小型化几乎是不可能的。 如今内存行业的形势发生了剧变。HBM完全被数据中心AI市场垄断,DDR和LPDDR这类消费级内存的空间也被严重挤压。
主流嵌入式市场不得不寻找新的突破口,而这正是AMD Versal Premium系列努力的方向。 于是,第二代AMD Versal Premium系列就这样诞生了,还提供了多种灵活的部署方式。它完整地继承了第一代产品成熟的架构和一堆优秀特性,比如32G NRZ、PCIe 5.0、Arm子系统、112G SerDes GTM、600G以太网以及400G加密等等。
在此基础上,第二代还升级加入了PCIe 6.0、128G SerDes GTM2、DDR5/LPDDR5X,以及64Gbps CXL 3.1和内存池化技术。当它和AMD EPYC处理器搭配使用时,PCIe 6.0和CXL 3.1能实现高速数据传输,专门给数据密集型应用提速。

这次推出的第二代AMD Versal Premium MoP,直接把LPDDR5X内存整合封装在了一起。这不仅让设备更智能,体积也更小,而且是AMD头一回这么干。第二代产品一共有三个不同的版本。 第一个版本是SoC加独立DDR5内存,编号VSVA3224。
这里的内存可以直接焊在PCB上,也可以用独立的RDIMM插槽,最多插四条。最高频率是6400MT/s,最大容量能到512GB以上。这适合那些空间不受限、但又需要超大内存容量的场景。 第二个版本是SoC加独立LPDDR5X内存,编号2VP3602。
最多可以把八颗LPDDR5X焊在PCB上,和SoC并排放置。内存配置是32位单通道,单颗容量4GB,加起来最多32GB。频率是8533MT/s,带宽为270GB/s。 第三个版本就是SoC加封装LPDDR5X内存,也就是MoP,编号2VP3622,结构最紧凑。

这里放了四颗内存,单颗容量增加到8GB,总量依然是32GB。但它采用了64位双通道,配合9000MT/s的高频率,带宽高达288GB/s,性能更强。 另外,所有版本都额外增加了一个PCIe控制器,跟原来那两个PCIe 6.0 x8形成互补。
第二代Versal Premium MoP的外观是这样的,上面是SoC计算芯片本体,里面集成了LPDDR5X内存控制器,下面是四颗LPDDR5X内存芯片。 因为它已经包含了预先验证过的封装内LPDDR5X内存接口,从SoC到LPDDR5X之间的互连变得特别简单。
不需要在PCB上单独走线连接,这就简化了设计,还省了成本。内存和基板之间的距离只有0.4毫米,连接更短,效率自然更高。 从侧面看,可以对比一下之前的Versal HBM和现在的第二代Versal Premium MoP。

Versal HBM用的是SSIT堆叠硅互连技术或者CoWoS芯片晶圆基板封装技术,也就是SLR超级逻辑区域和HBM之间要通过中介层来连接。 而第二代Versal Premium MoP是直接利用封装基板连接SLR和LPDDR5X,根本不需要转接板和中介层。
那些东西不仅复杂,还特别贵。这种设计的好处一大堆,包括制造更简单、扩展更灵活、供应链更方便。 对比一下LPDDR5X内存独立集成和封装集成的差别,就能看出后者有多紧凑。独立方案的整体面积是107乘74,等于7918平方毫米。
其中SoC面积是55乘55,等于3025平方毫米,单颗内存面积是12.4乘8,等于99.2平方毫米。 MoP集成方案的总面积则是55乘57.5,等于3162.5平方毫米。算下来,空间足足缩小了60%。

省下来的地方,可以用来搭配OCP网卡、半高半长PCIe扩展卡之类的设备,或者直接定制更小尺寸的设备外形。 同时,这个方案取消了外部的板级内存接口,减少了PCB层数,也省去了设计和验证的工作量。PCB底部的间距是0.4毫米,但用户实际操作时面对的是0.92毫米的间距,操作起来更顺手。
得益于更高的集成度、更小的封装尺寸和更简化的整体设计,第二代AMD Versal Premium MoP通过单一的完整架构,就能给客户提供一个已经架构好、设计好、验证好的方案。这样一来,客户不用再单独去搞内存架构与接口的设计、元器件选型与认证、原理图布局与设计、电源与信号完整性分析,也不用做板级验证。
他们可以直接开始设备层面的设计,大大缩短了设计周期,最长能省下几个月的时间。产品能更快地推向市场,抢占先机。 第二代AMD Versal Premium MoP还有一个突出的优点,那就是经久耐用。它支持零下40摄氏度到110摄氏度的工业级宽温范围,能适应各种苛刻的环境,随时都能兼顾性能和可靠性。

通过采用符合JEDEC标准的LPDDR5X内存组件,它的生命周期长达15年。这能大大降低内存供应和价格波动带来的风险,让客户在供应方面彻底放心。 同时,得益于MoP的集成封装,安全性也有了很大提升。因为外部攻击没办法深入接触到内存接口。
PCIe完整性和数据加密作为PCIe 6.0的核心新特性之一,能在链路层对传输中的数据加以保护,帮助抵御物理攻击。集成控制器里的DDR内存加密功能,不用占用可编程逻辑资源,就能保护好静态数据。还有硬化的400G高速加密引擎,支持高带宽的安全处理,在不牺牲吞吐量的前提下增强了安全性。
这些特点,让第二代AMD Versal Premium MoP特别适合一些特定应用领域。比如音视频与广播,它能实现高密度的视频处理,提供足够高的带宽。具体包括多通道视频、实时AI视频、IP交换与ST 2110协议,以及摄像与成像等场景。

再比如测试与测量领域,它能完美适配标准的3U PXI机箱。这个领域的客户非常看重产品的快速上市时间,因为市场竞争太激烈了。同时,这些客户也很看好下一代连接技术。收发器搭配双PCIe 6.0 x8,可以打造出面向未来的测试平台。
还包括PXI/PXIe仪器、无线测试仪、示波器与分析仪、信号生成器和任意波形发生器等。 第二代AMD Versal Premium MoP计划在2026年第四季度推出样片,2027年第三季度开始量产供货。
非MoP的标准版速度更快,现在已经推出了样片,2026年第四季度就能量产。软件资源方面,相关的早期文档已经发布。MoP和非MoP版本的SoC芯片是一致的,所以很多早期文档都是通用的。Vivado工具目前已经提供了非MoP版本的Beta 2测试版,2026年第三季度会推出MoP版本的正式版。