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力促数据价值最大化,AMD联手生态伙伴发布Embedded+架构

收购赛灵思两周年之际,AMD发布了将Ryzen嵌入式x86处理器和Versal自适应SoC技术集成其中的AMD Embedded+新架构。

这款集成平台侧重于工业、医疗、智慧城市以及汽车嵌入式解决方案,被AMD工业、视觉、医疗与科学高级总监Chetan Khona视作合并之后产生良好协同效应的又一个例证。

AMD工业、视觉、医疗与科学高级总监Chetan Khona

贴近终端,Embedded+架构简化数据导入与处理

在实际应用中,数据只有能够用好并提供决策情况下才能发挥最大价值。由于工业和医疗级一类的应用决策需要在毫秒级的时间内做出,通常需要在靠近数据产生的传感器设备端(也称为极限边缘、嵌入式边缘)来完成数据处理工作,导致边缘处理的市场体量迅猛增长。

ABI Research分析,利用嵌入式AI的边缘AI芯片组主要用于机器视觉,传感器数据分析两大领域,总的出货量2024年分别超过1.3亿美元和5.6亿美元,预计2028年分别达到6.4亿美元和14亿美元。

为了使处理更靠近传感器,需要优化的嵌入式PC。以往人们常用FPGA或者嵌入式SoC、SOM来完成任务而且完全绕过PC,但此举并不尽如人意,一方面,因为PC的作用太大,另一方面,自动化自主式和增强型系统发展,新的传感器无法满足数据增强对于情境的感知。

AMD Embedded+架构应运而生。它不仅简化数据导入到PC的路径,而且能方便开发人员获取和实时、可视化处理数据,无论数据才在于何处、何类传感器。

三大特性,应对市场需求

表面上看,Embedded+就是把两块芯片放在同一个PC臂板上。实际上,该架构的价值除了硬件本身,还涉及架构适配的软件以及全过程中的完整解决方案。

Embedded+有三大特性。

一是通过可编程直连并适配各类传感器和网络,在模拟数字(analog-digital)边界执行传感器处理,可实现最大响应能力,为传感器融合提供本地支持。

Versal自适应SoC提供包括高速收发器GTYP、单一插分对布线模式的XPIO以及低速高电压的HDIO在内的多达84种可编程I/O,可以交互各种传感器和网络,其覆盖的终端类型、数量之广度,以及可连接速度覆盖范围的宽度,令人非常震撼。

因此,Embedded+也被称为“传感器友好型”架构。

二是为处理任务减负(卸载处理)。在架构的核心x86处理器四周环绕有一些减负元器件,用于确定性低延迟的通信和处理可编程逻辑,用于高每瓦性能推理的AI引擎,以及用于比较精湛的可视化的Video的集显与专用的视频编解码器。

卸载处理是为了满足不同的应用场景。如果需要低时延、确定性网络和传感器接口,Embedded+提供扩展连接器、可编程I/O和FPGA的互联架构;如果需要实时控制,Arm的子系统和FPGA的互联架构成为优选;如果需要的是AI的推理,Embedded+AI引擎则提供Versal AI Edge系列产品来支持;如果需要的是视频解码、渲染和显示,可配备H.264/265的视频编解码器和Radeon显卡。

三是支持产品快速上市。AMD针对传感器融合、Al推理、工业互联、控制与可视化进行了优化,提供了两种软件技术架构——半定制或者全定制模式,在Ryzen和Versal的设备之间进行通信,实现跨x86及Arm处理器、AI引擎以及FPGA架构的通用软件基础架构,适用于不同工作负载。前者于2月6日同步发布,它提供了一个预构件的技术架构,用户可以非常轻松地从RyzenEmbedded处理器里头调用Versal设备中的定制内核;后者将在今年下半年面世。

这两种模式都使用了叫做Vitis XRT的工具,支持Visit AI以及VVAS(Vitis Video Analytics SDK)的工具包也将亮相。

ODM预集成与合作伙伴

Embedded+是AMD工程部门开发的一种可扩展的方法,该架构是在同一个主板上通过PCIe去连接Versal和Ryzen的嵌入式处理器,但终端产品通过AMD授权的OEM的生态合作伙伴提供。

例如,在发布会上亮相的,以Mini-ITX小尺寸规格、低至30瓦功耗解决方案,实现价格、生命周期和质量优势的VPR-4616主板,就是由香港蓝宝科技公司开发。AMD工程部门协助完成了最后做设计和验收,从而减少认证构件的时间,加速产品上市进程。

AMD提供的解决方案可以灵活的地为合作伙伴针对不同应用配套。蓝宝科技推出的主办,采用的是Ryzen Embedded+R2000系列的R2314;Embedded+R系列的SoC带有Radeon显卡功能的高能效处理器。

Chetan Khona表示,AMD在年内还将推出一系列的示范设计,包括支持AI推理功能的传感器融合,通过扩展连接器,或者解编码器去实现视频AI推理,用于AMR自主移动机器人的8个GMSL、激光雷达+GPS+IMU+WIFI连接一类的接口,以及时间敏感型网络和其他工业以太网标准和超过10GE的机器视觉图像采集卡。全球ODM合作伙伴也将随之适时推出不同类型的产品,包括通用的预装BIOS以及按客户需求定制的BIOS,帮助客户实现快速部署。

接下来,AMD将继续扩大生态规模,围绕Embedded+架构合作研制满足市场更加细分、应用更加深刻、目标客户更加明确的应用。Chetan Khona表示,“我们将借用ODM整个生态能力,让他们真正做自主的差异化,实现百花齐放,让终端客户在其中有更加丰富的选择。”

可以说,Embedded+架构充分利用了ODM生态伙伴的优势。

典型行业应用,潜力巨大

Embedded+在机器视觉、工业互联、机器人、医疗和智慧城市领域有广泛的应用前景。

在Embedded+架构首发之前,AMD与不同行业客户进行了探讨和交流,其中,一个典型、令人振奋的场景,就是在医疗应用中的专用传感器的接口。

通常医用设备都设有专用的传感器接口,如B超或者内窥镜探头,它可以连接到Embedded+系统的可编程I/O,在Versal里以超低时延完成高分辨率的波速成形、图像信号的处理、图像重建以及其他复杂算法的运行,再通过Radeon显卡实现渲染和可视化的呈现。目前已经支持Ubuntu的Linux系统,很快将会支持Windows。

而集成了机器视觉图像采集卡的工业PC或IPC,可以通过GigE vision和CoaXpress连接功能连接标准的摄像头,实现高带宽、低时延的通信,无需缓冲即可以最快的速度对图像进行预处理,甚至可以接入多台相机同步。由于体积小、功耗低,可以集成到相机摄像头里,从而节省大量布线成本。在应用软件方面,可以运行如Halcon等所有主流的机器视觉处理软件,且部署更加容易。

谈到应用,就离不开安全。AMD在Embedded+架构的Versal和Ryzen的组件和主板上额外提供了相关的配套组件,如61508功能安全、IEC6243网络安全标准,其设计初衷能够实现非常好的安全性,在主板上还有一个PTM,可以带来新一层的网络安全性。

据悉,工业和医用领域是AMD在嵌入式业务方面最重要的业务群。



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