破解高性能嵌入式中的高带宽和高密度挑战，第二代AMD Versal Premium MoP为系统设计“减负”

AI数据中心带火了内存，但在高性能的嵌入式系统中，内存同样关键。无论是广播级的8K视频处理、精密的PXIe测试仪器，还是电信级的网络安全设备，它们同样面临着数据爆发带来的挑战。一方面，由于AI驱动导致内存需求激增，全球内存供应受限，成本波动剧烈，供应商选择日益稀少；另一方面，数据中心首选HBM，虽然带宽惊人，却无法满足嵌入式领域对超长生命周期和工业温域的严苛要求。

2026年6月30日，AMD正式推出了第二代AMD Versal Premium MoP（Memory on Package，封装上内存）自适应片上系统（SoC）。通过LPDDR5X MoP这种封装形式，AMD在高性能嵌入式市场重新定义紧凑型系统，解决工程师多年来必须在带宽、空间、功耗和生命周期之间做出取舍的困境，帮助其实现四重平衡。

嵌入式系统对内存要求：高带宽和工业级

随着AI的端侧下沉，海量数据在端侧需要实时本地处理，智能的嵌入式系统需要更多的内存。在物理 AI与机器视觉场景下，本地运行的复杂深度学习模型和多路传感器融合，需要庞大的内存空间来常驻参数并缓存激增的中间激活值；而在专业视频编辑与高级测试测量中，处理 8K 超高清帧画面或捕获百亿次高频采样信号，更需要海量的内存缓冲区来确保数据不丢帧、信号不漏捕捉。面对边缘端严苛的功耗限制，扩大本地高带宽内存不仅能跨越“内存墙”、减少数据因频繁搬运和读写外存带来的功耗损失（实现更高的每瓦特算力），更是支撑现代嵌入式设备运行复杂多任务操作系统、容器化应用以及高速网络协议栈的坚实底座。简而言之，更大的内存赋予了嵌入式系统在本地“装得下模型、存得下高频数据、跑得快实时算法”的核心能力。

然而，需要注意的是——智能嵌入式系统对内存的需求，绝非盲目追求性能指标，而是需要多维度考量。它不仅要在极度苛刻的空间与功耗预算下，通过系统级封装（SiP）和低功耗技术（LPDDR）榨干每平方毫米和每毫瓦的潜力，更要在-40°C至105°C的工业级极端温度下，依靠自适应刷新和信号校准确保数据稳如磐石。最严苛的是，面对动辄15年的超长生命周期，嵌入式内存必须具备长生命周期供货承诺，并通过硬件级纠错（ECC）与高耐久度设计抵抗长年累月的器件老化。简而言之，嵌入式系统中内存：不仅要装得下AI时代的高清数据，更要在极端的物理世界中，安全、省电、不间断地死磕十五年。

所以智能式嵌入系统的演技技术趋势中，要在LPDDR5/HBM 等先进高带宽架构上，完美融入车规/工业级的耐受性、存算一体的低功耗设计，以及硬件级的长寿命容错机制。这一场带宽、空间、功耗和生命周期之间的四重平衡。

从HBM到LPDDR5X，MoP实现内存布线优化

在传统的HBM集成中，FPGA的逻辑区域与内存堆栈之间需要通过一个昂贵的硅中介层进行连接。这种转接板虽然提供了极高的互连密度，但也带来了极高的制造复杂度和成本，且物理特性上难以通过工业级的极端环境认证。

第二代AMD Versal Premium MoP采用了一种崭新的方法。它不需要硅中介层，改用有机基板。这种架构直接利用内生基板，将单个FPGA的硅片与兼容JEDEC标准的LPDDR5X内存组件进行连接。AMD自适应与嵌入式计算事业部 高级产品管理经理 Mike Rather详细解释了这种设计的优势，他指出这个方法在制造方面更加简单，更加可扩展，而且还有供应链的优势。在封装内部，它实现了0.4毫米的间距，密度更大。而对于用户来说，面对的是0.92毫米的间距，这让用户在电路板的操作方面变得更加简单。

这种短连接设计不仅消除了电路板上的外部内存布线，更将性能推向了嵌入式系统的巅峰。该器件支持最高32GB的LPDDR5X容量，带宽高达288GB/s，运行速率支持最高9,600Mb/s。这种物理层面的集成进化，把原本属于系统设计和PCB工程师的负担消除，直接“搬”到了芯片封装内部。它不仅实现了更快的数据传输和更低的时延，更有助于降低系统总功耗，这对于那些在日益严格的功耗预算下处理海量数据的物理AI工作负载而言，至关重要。

功能安全和信息安全并重

Mike Rather在发布会上还强调了HBM在嵌入式领域的局限，他指出HBM无法支持10至15年的长期供货，也无法通过0°C以下的认证，因为它主要面向数据中心需求。与之形成鲜明对比的是，第二代Versal Premium MoP自适应SoC专为严苛的物理环境设计，支持-40°C至110°C的工作温度。依托于兼容JEDEC标准的LPDDR5X组件，AMD承诺提供15年以上的生命周期支持，这有助于使产品供应不再受HBM较短的更新周期影响，从而降低因内存停产而被迫重新设计的风险。

此外，安全性也是嵌入式系统持久耐用的重要组成部分。在传统的板载内存方案中，内存信号暴露在PCB表面，面临物理攻击的风险。而MoP架构通过封装内集成，极大地减少了物理攻击面，让外部无法通过板级方式直接访问内存信号。配合集成的DDR内存加密功能和硬化400G高速加密引擎，该器件能在不牺牲吞吐量的前提下增强安全性。这种从物理层到逻辑层的全方位保护，正是始终在线的关键任务系统所迫切需要的。

空间优化和开发加速，MoP为系统设计“减负”

此外，MoP还帮助工程师大幅减少了嵌入式系统设计的体积。在专业摄像机、OCP 3.0网卡或模块化仪器等应用场景中，PCB面积通常十分受限，甚至关乎到终端体验。传统的分立内存方案需要大量的布局空间、复杂的电源轨以及极其繁琐的信号完整性模拟，这往往成为限制系统形态创新的瓶颈。

AMD给出的数据非常亮眼，基于第二代 Versal Premium MoP器件（2VP3622）与采用外部内存的单片自适应SoC（第二代 Versal Premium 系列）对比，其板级面积最多可以减少60%。这种面积的大幅缩减，使得原本在采用外部内存时难以实现或不具可行性的系统形态成为可能，例如企业和数据中心标准外形规格等。AMD自适应和嵌入式计算事业部产品管理和营销负责人 Sumit Shah表示：“多年来，系统架构师必须在所需的内存带宽与其项目实际能够承受的空间、功耗和生命周期之间做出取舍。MoP消除了上述权衡。客户可以围绕其目标系统进行设计，而不再受限于内存约束，从而更快将其推向市场。”

对于硬件工程师而言，MoP将原本最令人头疼的高速内存布线工作从电路板级移除了。在传统方案中，元器件选型、原理图布局、电源与信号完整性分析以及板级验证可能需要耗费数月时间。而MoP提供的是经过预验证的封装内存，这意味着设计人员可以跳过绝大部分内存接口相关的硬件开发步骤，直接从可用的平台开始设计。这种“减负”不仅降低了因信号干扰导致的设计风险，更省去了高昂的反复流片成本，帮助客户提前数月进入市场。

Mike Rather表示，AMD本身也是内存的大规模消费者，因此在保障供应方面比普通终端客户更有优势。AMD将作为一个内存需求的集成者，通过长期预测和供应保障流程，为客户提供更稳定的自适应SoC与内存组合。这种模式相当于为嵌入式客户提供了一个供应链避风港。

为了降低开发者的门槛，AMD在生态支持上也下足了功夫。第二代Versal Premium MoP完全支持成熟的AMD Vivado和Vitis工具流程。由于MoP版本与非MoP版本使用相同的硅片，开发者现在就可以使用已经出货的标准第二代Versal Premium系列器件进行早期开发。这种软硬件的延续性，使得现有客户在无需重新学习的情况下，即可采用新的MoP器件。

据悉，第二代AMD Versal Premium系列中的非MoP芯片样片现已推出，量产供货预计在2026年第四季度。而备受关注的MoP版本，其软件支持将在2026年第三季度推出，芯片样片供货定于2026年第四季度，最终的量产出货预计将在2027年下半年开始。

硬核连接：CXL 3.1与PCIe 6.0加持

为了不让内存带宽成为“空中楼阁”，第二代Versal Premium MoP在异构集成的通信接口上也进行了全面升级。该器件在硬IP中集成了64Gb/s的CXL 3.1和PCIe 6.0。这意味着当它与AMD EPYC处理器搭配使用时，可以实现极速的数据交换，从而加速数据密集型应用。通过支持CXL内存池化与扩展模块，系统架构师能够更灵活地扩展内存资源，打破了单一封装的物理限制。

在本次发布中，AMD还宣布了一个重要的架构更新，即每款第二代Versal Premium系列器件均新增了第三个PCIe控制器。Mike Rather对此解释说，原来在CPM6中有两个PCIe 6.0 ×8的控制器，但是现在这个可以对它形成一个补充，而且能够提供与其他Versal器件IP的延续性，帮助开发者更好地实现设计迁移。这种三控制器的配置，结合128G SerDes和高性能可编程逻辑，构建了一个极其强大的数据吞吐矩阵。

针对不同的内存需求，AMD提供了一个完整的高端选项产品阵容。除了实现最小外形和最高带宽的MoP版本外，还有支持最大容量的DDR5版本，通过四条RDIMM可以实现512GB以上的容量。这种灵活的产品组合确保了无论是追求极致轻薄的边缘计算节点，还是需要海量缓存的数据中心加速卡，都能找到最合适的自适应计算平台。

垂直市场的精准布局：从8K直播到6G测试

技术的先进性最终需要通过应用场景来验证。第二代AMD Versal Premium MoP锁定的目标市场非常明确，那就是那些对性能和体积都有极端要求的高端垂直领域。在广播与专业音视频市场，它能够实现高密度的视频处理。即可实现帧精确切换和低时延处理，适用于现场制作与合成；又能满足多通道视频、实时AI视频、IP交换与ST 2110等复杂应用。单封装集成有助于消除复杂的PCB内存布线，减少电路板层数和成本，这对专业摄像机和视频编辑设备来说至关重要。

在测试与测量领域，该产品的价值同样无可替代。例如紧凑型PXI设备需要适配标准的3U PXI机箱，空间极其有限。MoP架构提供的60%面积缩减，让高通道数模块化仪器能够在不增加体积的前提下具备更深的采集缓冲和实时处理能力。Mike Rather提到，该领域的客户非常注重迅速的上市时间，因为市场竞争非常激烈。利用收发器搭配双PCIe Gen6 ×8，工程师可以打造面向未来的5G/6G无线测试仪、示波器以及信号分析仪。

此外，在数据中心加速器和网络通信领域，MoP也展现了独特的优势。在OCP网络卡等小型化外形尺寸中，FPGA与外部存储的封装一直是一个挑战。MoP方案不仅解决了尺寸问题，还提高了整体性能。虽然内存速度提升5%看似不大，但其带来的系统级效率提升和更快的上市时间，对于追求竞争优势的客户来说具有巨大的吸引力。这种在特定细分市场的精准切入，正是AMD自适应计算战略的布局方向。

结语

正如Mike Rather总结：“内存的集成至关重要，因为更智能的应用需要更多的内存，沉浸式的体验需要最佳外形尺寸，使得创新永不止步。” 第二代AMD Versal Premium MoP的发布，标志着自适应SoC进入了一个系统级高度集成的新阶段。它不再仅仅追求单纯的逻辑密度提升，而是通过MoP这种创新的封装架构，在更小的空间内实现了内存带宽、容量、可靠性与上市时间的四重平衡。

在一个AI算力期待被无限拔高的时代，AMD选择深耕那些对物理尺寸有极端苛刻要求、对生命周期有严谨承诺的细分领域，在异构计算领域筑起一道坚实护城河。在毫厘之间寻求突破，以及对长生命周期承诺的坚守，展现了其对于高性能嵌入式领域的持久投入和不屑追求。

高性能解决方案，更智能、更小巧——这是是未来高性能嵌入式计算的必然趋势。通过消除内存带宽与物理空间之间的权衡，AMD正在赋予系统架构师前所未有的自由，让他们能够跳出物理约束的桎梏，去探索更广阔的创新边界。在未来的物理AI和高速网络浪潮中，这种高度集成的自适应平台，必将成为推动行业前行的核心硬件引擎。