当前，随着高性能解决方案领域变得更智能、更小巧，特别是人工智能的爆发式增长对内存的需求不断上升导致供应紧张受限，内存成本不断上升，客户可选择的供应商数量非常稀少。

面对市场新的挑战，6月30日AMD 宣布推出第二代 AMD Versal Premium MoP（ Memory on Package，封装上内存）自适应片上系统（ SoC ）。据悉，MoP 架构可将最高32GB的LPDDR5X集成到单个封装中，可在最多减少 60% 板级面积的同时，实现至高 288GB/s 的带宽，使工程师无需面临板级内存设计带来的风险与耗时，即可构建高带宽系统。

图 1：第二代 AMD Versal Premium Memory on Package（MoP）器件

 “随着物理 AI、网络等工作负载要在日益严格的空间与功耗预算下处理更多数据，MoP 恰能满足这些最迫切需要它的设计场景：测试与测量、专业视频编辑等需求。”AMD自适应与嵌入式计算事业部高级产品管理经理Mike Rather表示。

 更智能的嵌入式系统需要更多内存

 “更智能的嵌入式系统需要更多内存，无论是更快的网络与数据包处理，还是高带宽的RF信号处理，还是更高分辨率的视频与成像。同时，考虑到现在人工智能发展趋势，更大的人工智能模型对内存提出更大需求。”Mike介绍。

因此，客户在选择内存技术的时候，一般考虑以下几个方面：首先是性能和容量，必须有足够内存和带宽实现工作负载；其次，嵌入式系统要考虑生命周期和环境因素，很多嵌入式应用寿命比数据中心应用要长；嵌入式应用要在各种各样的环境下运行，必须有更宽的温度范围。

而“内存需求增长并不是新鲜事”，Mike表示：”很多应用都曾出现过这样的趋势—网络从100G、400G到太比特网络；视频从高清到4K到8K；无线从3G、4G到5G；还有人工智能领域。这些都使得内存需求迅速增长，这些可以从嵌入式应用以及全球市场对内存的需求中窥见一斑，无论是DRAM还是Flash都是如此。”

“现在是寸土必争的世界，”Mike表示：“当今解决方案必须要占用更少空间的同时扩展内存。无论是用定制电池板做具备高分辨率视频缓冲与AI图像增强的专业摄像机，还是采用OCP标准封装负载大型数据包缓冲、流表与数据迁移；或采用具备高通道数与深度采集内存的模块化仪器。都需要在更小空间封装更多功能，而更智能的功能需要更多内存，同时需要更小尺寸，这就需要更高水平集成。”

专为长生命周期部署打造

 据他介绍：“公司过去主要采用HBM封装，比如2018年公司推出的Virtex UltraScale HBM FPG具备16GB内存，400GB/s带宽；2022年推出Versal HBM自适应SoC，实现了容量和带宽翻番，实现了高度集成的内存+可编程逻辑器，但其中也做了取舍。HBM可满足数据中心需求，但无法支持10~15年的生命周期，也无法在0℃以下获得认证。正是由于这些取舍，我们进行了创新研发。”

这就是第二代AMD Versal Premium MoP，“它基于已经量产很多年的第二代Versal Premium，”Mike介绍：“绝大部分第二代Versal Premium IP以及封装上内存IP，都已经在Versal Premium的平台上获得验证。”

Mike介绍了Versal HBM和MoP封装的不同：“HBM封装采用SSIT或者晶圆基板芯片（CoWoS）连接方式，也就是SLR（超级逻辑区域）和HBM中间用中介层连接；但第二代Versal Premium MoP没有使用中介层，它是用内生的有机基板直接把单个FPGA硅片和兼容JEDCE LPDDR5X进行连接；这样做的好处就是制造更简单，更加可扩展，加强了供应链优势。并且其优化的内存接口只有0.4毫米的间距，消除了电路板内存布线（见图2，图3）。

图2.第二代Versal Premium MoP硅片，下面有四个LPDDR5X组件，底部是0.4毫米间距。

图3.CoWoS与MoP的不同

据他介绍，第二代 AMD Versal Premium MoP的主要特点就是：更智能、更小尺寸、服务更高性能解决方案。第二代 Versal Premium MoP 自适应 SoC 专为严苛的物理与企业级 AI 环境而设计，支持 -40°C ~ 110°C 工业级工作条件。适合始终在线的关键任务系统，在这些系统中，性能和可靠性必须同时兼顾。

依托于 LPDDR5X 以及超过 15 年的生命周期支持，第二代 Versal Premium MoP 器件有助于使产品供应不再受高带宽内存（ HBM ）较短的、以数据中心为驱动的更新周期影响，从而降低因内存停产或可获性受限而导致被迫重新设计的风险。

此外，PCIe 完整性和数据加密（IDE）作为 PCIe 6.0 引入的一项特性，通过在链路层对传输中的数据进行保护，帮助抵御物理攻击。集成控制器中的 DDR 内存加密功能，无需占用可编程逻辑资源即可帮助保护静态数据。硬化 400G 高速加密引擎支持高带宽安全处理，能在不牺牲吞吐量的前提下增强安全性。

加速产品上市进程

第二代 Versal Premium MoP 器件包含经过预验证的封装内 LPDDR5X 接口，无需在电路板上进行高速内存布线，从而减少了板级仿真与验证工作，同时有助于缩短开发周期、降低设计风险，并最大限度减少成本高昂的反复流片。

用户现在即可使用现已出货的标准第二代 AMD Versal Premium 系列器件着手开发。对成熟的 AMD Vivado 和 Vitis 工具流程、兼容 IP 以及可用参考设计的支持，有助于快速将设计从概念推进至部署阶段，同时使现有客户在无需重新设计或重新学习的情况下，即可采用新的 MoP 器件。

第二代 AMD Versal Premium MoP 器件将于 2026 年底开始提供样片，预计将于次年下半年开始量产出货。