Auch wenn AMDs Portfolio an Embedded-Produkten nicht so viel Aufmerksamkeit zuteil wird, wie es sollte, ist es doch keine zu unterschätzende Produktpalette. Die „vierte Plattform“ von AMD deckt eine überraschend breite Palette von Chips für eingebettete Geräte und Anwendungen ab, die von winzigen Chips für Industriecomputer und Edge-Geräte bis hin zu mächtigen EPYC-Prozessoren reichen, die für Workloads mit hohem Durchsatz ausgelegt sind. Auf letzteres konzentriert sich AMD heute, wenn die Embedded World 2023 beginnt. AMD ist ein wichtiger Fixpunkt in der globalen Messesaison für die Hervorhebung und Veröffentlichung von Embedded-und IoT-Lösungen und nutzt die Messe, um seine EPYC Embedded 9004-Serie vorzustellen, seine nächste Generation von Embedded-Prozessoren, die auf seiner hocheffizienten Zen 4-Mikroarchitektur basieren.
Die AMD EPYC Embedded 9004-Prozessoren, die von AMDs standardmäßigen EPYC 9004-Chips für Server abgeleitet sind, zielen auf eingebettete Anwendungen wie Automatisierung, Telekommunikation, das Internet der Dinge (IoT) und Edge-Computing ab; Anwendungsfälle, in denen eine hohe Energieeffizienz eine strenge technische Anforderung ist. Die Prozessoren der EPYC Embedded 9004-Serie von AMD sind mit Optionen sowohl in 1P-als auch in 2P-Konfigurationen erhältlich und verfügen über bis zu 96 Kerne (192 Threads) pro Chip mit bis zu 384 MB L3-Cache und duodenären (12) Kanalspeichercontrollern, die unterstützt werden können DDR5-4800 ECC-Speicher in den Varianten RDIMM, NVDIMM-N und 3DS RDIMMs.
Die EYPC Embedded-Prozessoren von AMD werden für verschiedene Anwendungen und Branchen eingesetzt. Einer der tiefgreifendsten Anwendungsfälle ist die industrielle Automatisierungsbranche, in der eine große Rechenleistung erforderlich ist und anschließend große Datenmengen in Echtzeit verarbeitet werden können. Andere Branchen, die leistungsstarke und hocheffiziente eingebettete Lösungen benötigen, sind die medizinische Bildgebungsindustrie, Edge-Computing, Netzwerke und Telekommunikation.
Zwei entscheidende Anforderungen für eingebettete Lösungen sind Energieeffizienz und Leistung pro Watt, weshalb die neuesten eingebetteten 9004-Chips von EPYC für ihren Zweck geeignet sein müssen. Aufbauend auf den kürzlich veröffentlichten „Genoa“ EPYC 9004 Serverprozessoren von AMD hat AMD zehn neue SKUs für den Embedded-Markt zusammengestellt, die sich darauf konzentrieren, Spitzenleistung zu liefern und gleichzeitig eine beispiellose Leistung bei Energieeffizienz beizubehalten. Der Großteil dieser Teile sollte normalen EPYC-Benutzern bekannt vorkommen – viele der SKUs sind im Wesentlichen Embedded-Class-Versionen bestehender EPYC 9004-Teile, mit den zusätzlichen Funktionen und Verfügbarkeitsgarantien, die ein Embedded-Class-Produkt mit sich bringt.
Insgesamt besteht der AMD EPYC Embedded 9004-Stack aus sechs 2P-Prozessoren mit Optionen, die von 16C/32T bis hin zu großskalierten Zwei-Sockel-Bereitstellungen mit bis zu 96C/192T reichen, was bedeutet, dass ein einziges System a Lösung mit bis zu 192 Kernen mit 384 Threads. Diese 2P-Systeme, die mehr PCIe 5.0-Lanes erfordern, können auch mit Basismodellen von bis zu 16C/32T (EPYC 9124), 24C/48T (EPYC 9254) sowie 32C/64T (EPYC 9354), 48C/konfiguriert werden. 96T (EPUC 9454) und 64C/128T (EPYC 9554) können in Dual-Socket-SP5-Lösungen eingesetzt werden.
Verdauung des AMD EPYCPY Eingebettete 9004-Serie für Single-Socket-Anwendungen, es sind vier 1P-SKUs verfügbar. Das Einstiegsmodell für Plattformen mit einem SP5-Sockel ist der EPYC 9354P mit 32 x Zen 4-Kernen mit 48 Threads, einer Basisfrequenz von 3,25 GHz und einem 1T-Turbo von bis zu 3,8 GHz. Der EPYC 9354P verfügt über 256 MB L3-Cache, mit einer Basis-TDP von 280 W und einer cTDP zwischen 240 und 300 W. Es gibt auch ein 48C/96T-Modell (EPYC 9454P) und ein 64C/128T-Modell (EPYC 9554P). wobei alle 1P-SKUs außerhalb des EPYC 9654P (96C/192T) mit 256 MB L3-Cache ausgestattet sind.
Basierend auf der Zen 4-Mikroarchitektur, die auf dem 5-nm-N5-Prozessknoten von TSMC basiert, Jeder Core Complex Die (CCD) kann bis zu acht Zen 4-Kerne mit 1 MB L2-Cache pro Kern (8 MB pro CCD) und bis zu 32 MB L3-Cache pro CCD aufnehmen. Die Top-SKUs in der Reihe sind der EPYC 9654 und der EPYC 9654P, die über 96 x Zen 4-Kerne mit insgesamt 384 MB verfügbarem L3-Cache verfügen. Beide 96C/192T EPYC Embedded 9654-Chips verfügen über eine Basis-TDP von 360 W, können aber für bis zu 400 W konfiguriert werden; die niedrigste ist 320 W, wo große Kern-Cluster benötigt werden, wo aber möglicherweise Leistungsbeschränkungen gelten müssen.
AMD EPYC Embedded 9004 Series Features: PCIe 5.0, Speicherunterstützung, Sicherheit und Software
Die Single-Socket (1P) EPYC 9004 Embedded-SKUs verfügen über 128 x PCIe 5.0-Lanes, aber Dual-Socket (2P)-Lösungen können für bis zu 160 x PCIe 5.0-Lanes konfiguriert werden. Dadurch können Systeme eingesetzt werden, die mehr Speichergeräte erfordern, und es können Add-in-Karten bereitgestellt werden, einschließlich Beschleuniger, diskrete Grafikkarten und Netzwerke. AMD verwendet ein TSMC N6 (6 nm) IOD, das als Chipplexus fungiert, was die Gesamtkosten der Bereitstellung reduziert, da externe Chipsätze keine Funktionsanforderung sind. Laut AMD bietet das zentrale IOD „ausreichende“ E/A-Konnektivität, einschließlich zusätzlicher ASICs oder Controller, die für zusätzliche Flexibilität installiert werden können.
In Bezug auf die Speicherkompatibilität sind alle EPYC Embedded 9004 SKUs können bis zu DDR5-4800 ECC-Speicher unterstützen, wobei RDIMMs, 3DS-RDIMMs und NVDIMMs, die speziell für die eingebettete Produktreihe verfügbar sind, alle unterstützt werden. Alle Chips unterstützen 12-Kanal-Speicher, obwohl sie je nach Anforderungen an die Speicherdichte Speicher-Interleaving mit 2-, 4-, 6-, 8-, 10-und 12-Kanal-Fähigkeiten bieten. Jeder Speicherkanal kann zwei DIMMs unterstützen, mit einer maximalen Ausbeute von bis zu 6 TB pro Sockel. AMD gibt an, dass jeder Sockel bis zu 6 TB unterstützen kann, sodass Dual-Socket-SP5 mit EPYC Embedded 9004-Systemen 12 TB aufnehmen kann.
Einige spezifische eingebettete Funktionen umfassen Non-Transparent Bridging (NTB), das mehrere verbindet Prozessoren mit hoher Bandbreite und Hochgeschwindigkeitskommunikation über PCIe-Lanes und-Geräte. Das nicht transparente Element, das typischerweise in HPC-und anderen Hochverfügbarkeitssystemen verwendet wird, ermöglicht es den EPYC Embedded 9004-CPUs, so zu kommunizieren, als ob sie physisch und nicht logisch kombiniert wären. AMD verwendet seine Scalable Data Fabric (SDF), um die CCDs mit den IOD-und Speicherschnittstellen zu verbinden. Gleichzeitig ermöglicht das Scalable Control Fabric (SCF) einen konfigurierbaren Zugriffspfad auf alle Blöcke auf dem Chip.
Die Secure Processor-Technologie von AMD, einschließlich Funktionen wie Secure Boot, ist in den Chip integriert. Secure Boot unterstützt die Technologien SME-MK (Speicher) und SEV-MK (Virtualisierung), die Speicher-und Virtualisierungsverschlüsselung auf Hardwareebene ermöglichen. Die zusätzliche Unterstützung von Dual SPI ermöglicht es Kunden, einen proprietären Bootloader zu verwenden, um das System-BIOS zu authentifizieren und zu validieren.
Wie bereits erwähnt, bringt die EPYC Embedded-Reihe auch offizielle Unterstützung für NVDIMMs mit sich. Insbesondere AMD EPYC Embedded 9004 unterstützt NVDIMM-N-Speicher (DRAM-DIMMs mit On-DIMM-Flash-Speichersicherung), um die Serverbetriebszeit und Zustandswiederherstellung zu verbessern. NVDIMM-N kombiniert die Vorteile eines typischen nichtflüchtigen Speichers mit einem darin integrierten NAND-Flash-Speicher als Ausfallsicherheit.
DDR5 NVDIMM-N-Architekturdiagramm (Quelle SNIA)
Eines der wichtigsten Vorteile von NVDIMM-N gegenüber anderen Arten von NVDIMMs ist seine schnelle Zugriffszeit. Da DRAM der primäre Speicher ist, bietet NVDIMM-N einen Hochgeschwindigkeitszugriff auf Daten, was für Anwendungen, die einen schnellen Datenzugriff erfordern, wie Datenbanken und Echtzeitanalysen, von entscheidender Bedeutung ist. Mit dem als Backup-Mechanismus verfügbaren nichtflüchtigen Flash-Speicher kann NVDIMM-N sicherstellen, dass Daten auch bei einem Stromausfall oder Systemabsturz nicht verloren gehen. NVDIMM-N hat auch eine geringere Latenz als herkömmlicher nichtflüchtiger Speicher, was bedeutet, dass auf Daten schneller zugegriffen werden kann, selbst bei Volllast, für kritische Branchen wie Cloud-Speicher, Netzwerke und Telekommunikation und sogar in Sektoren wie der Automobilindustrie; All dies sind wichtige Zielsegmente für die AMD EPYC Embedded 9004-Lösungen.
Und natürlich ist AMDs erste Generation der CXL-Unterstützung ebenfalls verfügbar. Mit vollständiger CXL 1.1-Unterstützung können eingebettete EPYC-Prozessoren auf flüchtige und nichtflüchtige CXL.mem-Geräte zugreifen, wodurch die Anzahl und Arten von Speicheroptionen für die Plattform erweitert werden.
Verfügbarkeit und Bereitstellung der AMD EPYC Embedded 9004-Serie
Zwei der wichtigsten Kunden von AMD und Integratoren seiner Embedded-Lösungen sind Siemens und Advantech, wobei beide Unternehmen ihren Kunden derzeit Lösungen anbieten. Der neueste SIMATIC IPC RS-828A-Server von Siemens ist eine solche Bereitstellung, die sich auf verschiedene Workloads konzentriert, darunter Automobilherstellung, 5G-Basisstationen und öffentliche Clouds für IoT-Lösungen.
Advantech hat auch das neueste ASMB-831-Serverboard für die Veröffentlichung der Prozessoren der EPYC Embedded 9004-Serie mit einem HPC-7485 4U-Rackmount. Das ASMB-831 verfügt über fünf PCIe 5.0 x16-Steckplätze und zwei PCIe 5.0 x8-Steckplätze, die vier Doppeldeckerkarten mit Unterstützung für DDR5-4800 ECC RDIMMs aufnehmen können, sowie sechs Steckplätze mit einer maximalen Kapazität von bis zu 384 GB.
Die AMD EPYC Embedded 9004-Serie ist als Muster erhältlich, während die Auslieferung der Produktion voraussichtlich im April 2023 beginnen wird. AMD gibt an, dass Evaluierungskits mit einem Referenzboard, ausführlicher Dokumentation und Toolkits jetzt verfügbar sind, jedoch nur für qualifizierte Kunden. Da es sich um Produkte der Embedded-Klasse handelt, garantiert AMD schließlich eine geplante Verfügbarkeit von bis zu 7 Jahren für seine EPYC Embedded 9004-Prozessoren, was bedeutet, dass Ersatzchips bis zum nächsten Jahrzehnt problemlos verfügbar sein werden.
Galerie: AMD EPYC Integriertes Slide-Deck der Serie 9004