不用HBM也能起飛？AMD推出內置內存的自適應SoC

原創 EDN電子技術設計 2026-07-02 11:30

進階BLE開發：DA1459x 外設、功耗與工程實戰 【資料下載】分立電流源淘汰！IDAC高精度電路干貨

6月30日，AMD正式發布了第二代Versal Premium MoP(Memory on Package，封裝上內存)自適應SoC。這一創新架構將高達32GB的LPDDR5X內存直接集成于自適應SoC封裝之內，在實現288GB/s高帶寬的同時，將板級面積縮減超過60%。

面對人工智能(AI)驅動下日益增長的內存需求與嵌入式系統嚴苛的空間、生命周期限制，AMD試圖通過全新的封裝技術，打破困擾行業已久的“內存墻”與供應鏈瓶頸，為測試測量、專業視頻及網絡通信等領域提供一條兼顧高性能與長壽命的全新路徑。

智能化的“內存矛盾”與HBM的局限性
在當前的半導體行業，內存技術的演進正面臨著前所未有的矛盾。一方面，隨著AI模型、8K視頻處理及太比特網絡的普及，智能嵌入式系統對內存帶寬和容量的需求呈指數級增長。另一方面，傳統的內存解決方案卻在嵌入式領域卻顯得捉襟見肘。

AMD早在2018年就推出了集成HBM的FPGA，并在2022年推出了Versal HBM自適應SoC。然而，HBM技術本質上是為數據中心量身定制的，其追求極致性能的同時，往往伴隨著供應鏈集中、成本高昂以及產品生命周期較短的問題。

對于嵌入式市場而言，許多應用場景(如工業控制、廣播設備)要求器件能夠支持10至15年的超長生命周期，且必須具備在-40℃至110℃等極端環境下工作的能力，因此數據中心驅動的HBM難以滿足嵌入式領域對穩定性和供貨周期的要求。

與此同時，傳統的板載DRAM方案雖然生命周期可控，但在緊湊型設計中，離散的內存顆粒占據了大量PCB面積，且復雜的布線設計增加了信號完整性驗證的難度，嚴重拖慢了產品的上市時間。如何在“高性能”、“小尺寸”與“長壽命”之間尋找平衡，成為AMD此次技術變革的核心驅動力。

去中介化的工程取舍
第二代Versal Premium MoP的核心工程邏輯在于“去中介化”。與HBM方案必須使用硅中介層來橋接邏輯裸片與內存堆疊不同，MoP采用了更為務實且高效的有機基板封裝技術。根據AMD披露的截面示意圖，該器件將第二代Versal Premium的邏輯裸片與JEDEC標準的LPDDR5X組件平行放置于有機基板上，內部互連間距僅為0.4毫米，而面向用戶的封裝底部間距則為標準的0.92毫米。

這一設計不僅摒棄了昂貴且制造復雜的硅中介層，還極大地簡化了封裝工藝，帶來了顯著的技術優勢：

首先，它實現了“小尺寸下的高性能”。對比數據顯示，在同等內存容量下，MoP方案相比使用外部LPDDR5X顆粒的傳統方案，板級面積減少了60%以上。這使得在半高半長(HHHL)的PCIe卡或3U PXI模塊等受限空間內，集成高帶寬內存成為可能。

其次，得益于LPDDR5X技術的成熟度，該器件支持高達9600 Mb/s的數據速率，提供288 GB/s的內存帶寬，足以應對多通道4K/8K視頻流或高速信號采集的數據緩沖需求。更重要的是，由于采用了標準的JEDEC組件，該方案在供應鏈上具備更高的靈活性與可擴展性，有效緩解了客戶對特定內存供應鏈中斷的擔憂。

此外，AMD在芯片內硬化的IP方面也進行了前瞻性布局。第二代 Versal Premium MoP 集成了64Gb/s 的CXL 3.1和PCIe 6.0控制器，配合硬化400G加密引擎，不僅滿足了未來數據傳輸標準，還通過減少物理攻擊面和集成內存加密功能，大幅提升了系統的安全性。

重塑測試測量與專業視頻市場

在此次發布中，AMD明確指出了MoP技術的兩大核心落地場景：測試與測量(T&M)以及專業音視頻與廣播。這兩個領域恰恰是對“空間”與“上市時間”最為敏感的行業。

在測試測量領域，隨著5G/6G通信協議的復雜化，測試儀器需要處理的數據吞吐量劇增，但受限于機箱尺寸難以加入大內存。例如，PXI儀器模塊通常受限于3U機箱的嚴格尺寸限制(55mm × 57.5mm)，傳統的FPGA方案若要外掛大容量內存，往往難以塞入緊湊的模塊中。而第二代Versal Premium MoP的出現，使得工程師可以直接利用封裝內的內存進行高速信號采集與波形生成，既滿足了深存儲的需求，又完美適配了標準機箱。正如AMD自適應與嵌入式計算事業部高級產品管理經理 Mike Rather在溝通會上所言，這能讓儀器廠商跳過繁瑣的內存接口設計與驗證環節，在面對激烈的市場競爭時，能夠顯著縮短研發周期。

在專業視頻與廣播領域，對實時性和確定性延遲的要求極高。4K/8K視頻處理與實時AI分析(如邊緣端目標檢測)需要極高的內存帶寬支持。MoP架構通過消除板級內存布線，降低了信號干擾風險，提供了確定性的實時性能。這對于現場視頻制作、合成以及IP交換(ST 2110)等關鍵應用至關重要。單封裝集成的特性，使得專業攝像機或視頻編輯設備可以在更小的機身內實現更強大的算力，符合當前設備“小型化、智能化”的行業趨勢。