Annons

CPU, GPU och I/O-controller på samma chip

AMDs nya plattform Embedded G-Series SOC är ett lågeffekts System-on-Chip som innehåller en CPU, en GPU och en I/O-controller på en och samma kiselbricka. Craig Bryant, Product Marketing Manager, AMD Embedded Solutions, tittar här på vilka fördelar som utvecklarna kan förvänta sig av den nya plattformen?


AMD G-Series är pinkompatibel över hela produktfamiljen

 

Med introduktionen av AMD Embedded G-series år 2011 kombinerade AMD en lågeffekts CPU och en avancerad GPU till en enda krets kallad APU (Accelerated Processing Unit). Detta resulterade i en utrymmesbesparande tvåchipslösning – en APU och en tillhörande I/O Controller Hub – som på en lågeffektsplattform gav höga prestanda för multimedia och parallellbearbetning.
Med introduktionen av AMD Embedded G-Series SOC har AMD byggt vidare på styrkan hos G-seriens processorarkitektur reducerat tvåchipsarkitekturen till en enchipsplattform.

Samtidigt ger denna lösning multimedia- och bearbetningsegenskaper som utlovar överlägsna prestanda per watt i lågeffekts, x86-baserade produkter, vilket ett flertal industriella benchmark-tester utvisar. Dessutom stöder den minnen med felkorrigering (ECC) av enterprise-klass.

Nya egenskaper
AMDs G-Series SOC finns i varianter med två- och fyrkärniga processorer. Med AMDs nästa generations CPU-kärna Jaguar med 28 nm teknologi och en förbättrad, integrerad Radeon GPU-kärna med ökad frekvens och fler instruktioner per cykel (IPC) ger G-Series SOC upp till 113 procents prestandaförbättring jämfört med AMD G-seriens APUer, och 125 procents förbättring av CPU-prestanda jämfört med Intels nuvarande Atom-processor, enligt flera bearbetningsintensiva benchmark-tester.

Bland nyheterna finns förbättrad UVD-hårdvaruacceleration (H.264, VC-1, MPEG2, m fl) och nya möjligheter till videokodning med förbättrad klockgrindning och C6 ”deep power down” som sänker den totala effektförbrukningen. Vidare stöds också trådlöst anslutna displayer med minimal latens.

En annan nyhet är stöd för ECC, vilket hittills bara funnits på effekthungriga processorplattformar. Men uppkomsten av en ny klass av ytterst energieffektiva och beräkningsintensiva x86-system för IT-infrastrukturer och precisionsstyrsystem har gjort ECC till ett allt viktigare krav. Att plattformen G-Series SOC stöder ECC-minne av enterprise-klass gör den till ett utmärkt val för applikationer som kräver hög grad av dataintegritet, utan att kompromissa med energiverkningsgraden.

Förbättrade grafikmöjligheter
Den integrerade GPUn stöder DirectX 11.1, OpenGL 4.2 och OpenCL 1.2. Detta möjliggör snabb parallellbearbetning och högpresterande grafik som ger upp till 20 procents förbättring jämfört med G-Series APU och fem gånger jämfört med Intel Atom. Stödet för dessa datorramverk ger ökade möjligheter vid mjukvaruutveckling med avancerade grafik-APIer. Den utökade livslängden för applikationerna hjälper till att minimera utvecklingskostnaderna och maximera utbytet av investeringar.

CPU/GPU-parallellbearbetning med OpenCL kan vara av extra stort värde för högprecisionsapplikationer som industriell styrning och automation, säkerhet och övervakning samt kommunikation och infrastrukturer, där OpenCL-APIerna kan anropa den integrerade GPUn med 256 GFLOPs per klockcykel.

Samtidigt kompletterar det sömfria stödet för DirectX 11 och OpenGL plattformens funktioner för dubbla, oberoende displayer med DisplayPort 1.2. Detta möjliggör multidisplay-lösningar med hög upplösning för grafikdrivna applikationer inom allt från digital skyltning, digitala spel, och tunna klienter till maskin-människa-gränssnitt (HMI).

Kompaktare kretskort med förenklad layout
Den högintegrerade G-Series SOC med 28 nm teknologi ger en minskning av kretskortsytan med 33 procent jämfört med G-Series APU. BGA-kapslarna upptar bara 600 mm² (24,5 mm × 24,5 mm), vilket är 290 mm² mindre än vad tvåchipsplattformen G-Series APU FT1 med sin Controller Hub kräver (361 mm² för APUn och 529 mm² för Controller Hub).

Minskningen från en tvåchips till en enchips plattform förenklar designcyklerna och kan hjälpa till att minska materialkostnaderna, med möjligheter till minskat antal kortlager och enklare spänningsaggregat. De låga effektkraven möjliggör också fläktfria konstruktioner, vilket ytterligare sänker systemkostnaderna, minskar systemets ljudnivå och ökar systemets tillförlitlighet genom att eliminera de felkällor som finns med rörliga delar.

Lämplig för SFF
AMDs G-Series SOC-plattform ger möjligheter till nya prestandanivåer inom små dimensioner, delvis genom minskningen av antalet kretskortslager tack vare enchipslösningen. Härigenom kan konstruktörerna lättare och mer kostnadseffektivt implementera plattformen i SFF-format som Pico-ITX, Qseven, PCIe/104, ETX och COM Express. Den integrerade I/O-controllern ger dessutom expansionsmöjligheter som uppfyller ett antal olika marknadskrav, med stöd för PCIe, SATA och USB 3.0 förutom de vanliga I/O-gränssnitten.

Många möjligheter
Med möjligheter att välja mellan ett antal processorer med olika prestanda och en effektförbrukning från 9 W till 25 W, och med en enhetlig pinkompatibilitet över hela produktfamiljen, ger den nya plattformen tillverkarna möjlighet att använda en och samma kortkonstruktion med skalningsmöjligheter från lägsta till högsta prestandanivå. Denna ”common platform”-ansats kan förenkla produktutvecklingen både på leverantörs- och produktionssidan, vilket kan leda till väsentliga kostnadsbesparingar.

Med AMD Embedded G-Series SOC erbjuder AMD utvecklarna en ytterst skalbar enchipsplattform för innovativa SFF-applikationer baserade på x86-teknologi. Det rika ekosystemet med industristandardiserade, x86-optimerade mjukvaror, applikationer, operativsystem och tillgängliga utvecklingsmiljöer bidrar till låga totala ägandekostnader, flera generationer lång produktlivslängd och bättre skydd av investeringarna.


Ett komplett system på ett chip: AMD Embedded G-Series SOC integrerar en CPU, en GPU och en I/O-controller på ett och samma chip

Craig Bryant, Product Marketing Manager, AMD Embedded Solutions

Comments are closed.