Versal™ 自适应 SoC 助力 8K 处理 – 为 8K 做好准备（3）

Rob Green

专业音视频、广播与消费业务高级经理

Versal 自适应 SoC 为 8K 处理做好准备

图1：Versal 器件图

为了获取和传输 8K 视频，接口必须提供 4 倍于其 4K 前代产品的带宽，从而使接口具备更多数据通道、更高速率，或二者兼备。AMD Versal 自适应 SoC（片上系统）非常适合此类接口（线速为 20 Gbps 或更高的接口），因为它们提供了速率高达 32 Gbps 的 GTY 或 GTYP 收发器，这一功能曾经仅限于上一代自适应 SoC 中的较大器件。这些高速接口的示例包括 DisplayPort 2.1 和 SMPTE ST 2110：

• DisplayPort 2.1 引入了 UHBR20 线速，或在最多四通道上实现 20 Gbps。

• ST 2110 依靠 25G 以太网传输轻度压缩的 8K，或依靠 100G 以太网传输未压缩的 8K，后者通常使用 25 Gbps 的四个通道作为光收发器模块的接口。

为了补充这些高速收发器，所有 Versal 器件还集成了以下一种或多种协议：

• MRMAC 模块可实现 4x25G 以太网或 1x100G 以太网 MAC，包括资源密集型 FEC（前向纠错）功能，从而为其他功能释放可编程逻辑资源。

• PCIe Gen4 模块能够使用 4 通道接口将单通道未压缩 8K 视频捕获到工作站中。通过 PCIe Gen4x16 可以获取多达 4个通道的未压缩 8K 视频，大部分 Versal 自适应 SoC 都可以实现这一功能。

归功于诸多创新功能特性，Versal 系列在处理 8K 视频方面也能应对挑战：

• 帧缓冲功能通过硬化（ LP ）DDR4 内存控制器实现。控制器数量随器件密度的变化而变化，从一个到四个。当配置为 64 位 DDR4-3200 时，每个 Versal 内存控制器的带宽比上一代自适应 SoC 多出 33%。^[1]

• 片上网络跨越整个 Versal 器件。得益于这种分布式方法，位于器件整个可编程逻辑区域的多个视频客户端可以访问外部存储器中的视频帧缓冲区，同时最大限度减少逻辑资源和路由的使用。NoC 和内存控制器子系统的整体带宽足以在具有两个或更多内存控制器的 Versal 器件中进行4 个或更多通道的未压缩 8K 视频帧缓冲。

• UltraRAM 几乎增加了 4 倍，与从 4K 到 8K 的 4 倍增加充分契合，并且更大的器件密度支持将更多处理功能打包到单个器件中。^[2]

总的说来，凭借高速收发器、集成多速率以太网 MAC、符合 Gen4 的 PCIe 块、硬化 DDR4 控制器以及片上网络功能，Versal Prime 自适应 SoC 非常适合任何希望为 8K 做好准备的人。

注释

[1] 基于 Zynq Ultrascale+ PS DDR4 控制器（根据DS925 v1.23中的表 30 支持 DDR4-2400 ）和 Versal Prime 内存接口控制器（根据DS956 v1.6中的表 73 支持 DDR4-3200）

• (3200-2400) / 2400 = 增加 33%

[2] 基于最大的 Zynq Ultrascale+（XCZU19EG，具有 128 个 UltraRAM 块，如DS891 v1.10中的表 3所示）和中端 Versal Prime 器件（XCVM1802，具有 463 个 UltraRAM 块，如DS950 v1.17中的表 6 所示）

• 463 / 128 = ~4

DisplayPort 和 DisplayPort 徽标是视频电子标准协会（ VESA ）在美国和其他国家/地区拥有的商标。

PCIe 是 PCI-SIG Corporation 的注册商标。

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原文标题：Versal™ 自适应 SoC 助力 8K 处理 – 为 8K 做好准备（3）

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