雖然 AMD 的嵌入式產品組合沒有受到應有的關注，但它的產品陣容不容小覷。 AMD 的“第四平台”涵蓋了用於嵌入式設備和應用程序的範圍廣泛的芯片，從用於工業計算機和邊緣設備的微型芯片，一直到為高吞吐量工作負載設計的強大的 EPYC（霄龍）處理器。隨著 Embedded World 2023 的開幕，AMD 今天關注的是後者。作為強調和發布嵌入式和物聯網解決方案的全球貿易展季的重要活動，AMD 將利用此次展會展示其 EPYC（霄龍）嵌入式 9004 系列，這是其基於高效 Zen 4 微架構的下一代嵌入式處理器。
AMD EPYC Embedded 9004 處理器源自 AMD 用於服務器的標準 EPYC 9004 芯片，面向自動化、電信、物聯網 (IoT) 和邊緣計算等嵌入式應用；高功率效率是嚴格技術要求的用例。 AMD 的 EPYC（霄龍）嵌入式 9004 系列處理器提供 1P 和 2P 配置選項，每個芯片具有多達 96 個內核（192 個線程），具有高達 384 MB 的 L3 緩存和雙通道 (12) 通道內存控制器，能夠支持RDIMM、NVDIMM-N 和 3DS RDIMM 類型的 DDR5-4800 ECC 內存。
AMD 的 EYPC 嵌入式處理器部署用於各種應用和行業。最深刻的用例之一包括工業自動化行業，該行業需要強大的計算能力，並且隨後可以實時處理大量數據。其他需要高性能和高效嵌入式解決方案的行業包括醫學成像行業、邊緣計算、網絡和電信。
嵌入式解決方案的兩個關鍵要求是能效和每瓦性能，這就是為什麼最新的 EPYC 嵌入式 9004 芯片必須符合用途。基於 AMD 最近發布的“熱那亞”EPYC 9004 服務器處理器，AMD 為嵌入式市場組裝了十個新的 SKU，專注於提供領先的性能，同時保持無與倫比的性能和能效。對於常規的 EPYC 用戶來說，這些部件中的大部分應該看起來很熟悉——許多 SKU 本質上是現有 EPYC 9004 部件的嵌入式版本，具有作為嵌入式產品所需的附加功能和可用性保證。
總體而言，AMD EPYC Embedded 9004 堆棧由六個 2P 處理器組成，選項範圍從 16C/32T 到高達 96C/192T 的大規模雙插槽部署，這意味著單個系統可以部署一個具有多達 192 個內核和 384 個線程的解決方案。這些需要更多 PCIe 5.0 通道的 2P 系統也可以配置高達 16C/32T (EPYC 9124)、24C/48T (EPYC 9254) 以及 32C/64T (EPYC 9354)、48C/96T (EPUC 9454) 和 64C/128T (EPYC 9554) 可以部署在雙插槽 SP5 解決方案中。
消化 AMD EP適用於單路應用的嵌入式 9004 系列，有四種 1P SKU 可供選擇。單 SP5 插槽平台的入門級型號是 EPYC 9354P，具有 32 x Zen 4 內核和 48 線程，基本頻率為 3.25 GHz，1T 睿頻最高可達 3.8 GHz。 EPYC 9354P 擁有 256 MB 的三級緩存，基本 TDP 為 280 W，cTDP 介於 240 和 300 W 之間。還有 48C/96T 型號（EPYC 9454P）和 64C/128T 型號（EPYC 9554P）可供選擇， EPYC 9654P (96C/192T) 之外的所有 1P SKU 都帶有 256 MB 的 L3 緩存。
基於建立在台積電 5nm N5 工藝節點上的 Zen 4 微架構，每個 Core Complex Die (CCD) 最多可容納八個 Zen 4 內核，每個內核有 1 MB 的二級緩存（每個 CCD 有 8 MB），每個 CCD 有高達 32 MB 的三級緩存。陣容中的頂級 SKU 是 EPYC 9654 和 EPYC 9654P，它們具有 96 x Zen 4 內核和總共 384 MB 的三級緩存可用。兩款 96C/192T EPYC Embedded 9654 芯片的基本 TDP 均為 360 W，但最高可配置為 400 W；最低為 320 W，需要大型核心集群但可能需要應用功率限制。
AMD EPYC Embedded 9004 系列特性:PCIe 5.0、內存支持、安全性和軟件
單插槽 (1P) EPYC 9004 嵌入式 SKU 具有 128 x PCIe 5.0 通道，但雙插槽 (2P) 解決方案可配置為容納多達 160 x PCIe 5.0 通道。這允許需要更多存儲設備和附加卡的系統可以部署，包括加速器、獨立顯卡和網絡。 AMD 使用台積電 N6（6 納米）IOD 作為芯片叢運行，這降低了部署的總體成本，因為外部芯片組不是功能要求。根據 AMD 的說法，中央 IOD 提供“充足的”I/O 連接，包括為增加靈活性而安裝的額外 ASIC 或控制器。
關於內存兼容性，所有 EPYC Embedded 9004 SKU 最多可支持 DDR5-4800 ECC 內存，包括 RDIMM、3DS RDIMM，以及嵌入式產品線獨有的 NVDIMM，全部支持。所有芯片都支持十二通道內存，儘管它們根據內存密度要求提供 2、4、6、8、10 和 12 通道功能的內存交錯。每個內存通道可支持兩個 DIMM，每個插槽的最大容量可達 6 TB。 AMD 聲明每個插槽最多可支持 6 TB，因此採用 EPYC Embedded 9004 系統的雙插槽 SP5 可容納 12 TB。
一些特定的嵌入式功能包括非透明橋接 (NTB)，它連接多個通過 PCIe 通道和設備進行高帶寬和高速通信的處理器。通常用於 HPC 和其他高可用性系統，非透明元素允許 EPYC Embedded 9004 CPU 進行通信，就好像它們是物理組合而不是邏輯組合一樣。 AMD 使用其可擴展數據結構 (SDF) 將 CCD 與 IOD 和內存接口互連。同時，可擴展控制結構 (SCF) 允許對芯片上的所有塊進行可配置的訪問路徑。
AMD 的安全處理器技術，包括安全啟動等功能，內置於芯片中。安全啟動支持 SME-MK（內存）和 SEV-MK（虛擬化）技術，允許硬件級內存和虛擬化加密。新增的雙 SPI 支持使客戶能夠使用專有的引導加載程序來驗證和驗證系統 BIOS。
如前所述，EPYC Embedded 系列還帶來了對 NVDIMM 的官方支持。具體來說，AMD EPYC Embedded 9004 支持 NVDIMM-N 內存（具有 on-DIMM 閃存備份的 DRAM DIMM），以提高服務器正常運行時間和狀態恢復。 NVDIMM-N 結合了典型非易失性存儲器的優勢，並將 NAND 閃存作為故障安全集成到其中。
DDR5 NVDIMM-N 架構圖（來源 SNIA)
其中一個主要與其他類型的 NVDIMM 相比，NVDIMM-N 的優勢在於其快速訪問時間。由於 DRAM 是主內存，NVDIMM-N 提供了對數據的高速訪問，這對於需要快速數據訪問的應用程序至關重要，例如數據庫和實時分析。借助可用的非易失性閃存作為備份機制，NVDIMM-N 可以確保即使在電源故障或系統崩潰期間數據也不會丟失。 NVDIMM-N 還具有比傳統非易失性內存更低的延遲，這意味著對於雲存儲、網絡和電信等關鍵行業，甚至汽車等行業，即使在滿載情況下也可以更快地訪問數據；所有這些都是 AMD EPYC 嵌入式 9004 解決方案的主要目標細分市場。
當然，AMD 的第一代 CXL 支持也可用。憑藉對 CXL 1.1 的全面支持，嵌入式 EPYC 處理器可以訪問易失性和非易失性 CXL.mem 設備，從而擴展了平台可用內存選項的數量和類型。
AMD EPYC 嵌入式 9004 系列可用性和部署
AMD 的兩個主要客戶及其嵌入式解決方案的集成商包括西門子和研華，這兩家公司目前都在為其客戶提供解決方案。西門子最新的 SIMATIC IPC RS-828A 服務器就是這樣一種部署，它專注於各種工作負載，包括汽車製造、5G 基站和物聯網解決方案的公共雲。
研華還擁有用於發布 EPYC 嵌入式 9004 系列處理器的最新 ASMB-831 服務器主板，帶有 HPC-7485 4U 機架式。 ASMB-831 具有五個 PCIe 5.0 x16 插槽和兩個 PCIe 5.0 x8 插槽，可容納四個支持 DDR5-4800 ECC RDIMM 的雙層卡，以及六個插槽，最大容量高達 384 GB。
AMD EPYC（霄龍）嵌入式 9004 系列現已提供樣品，預計將於 2023 年 4 月開始生產出貨。AMD 表示，帶有參考板的評估套件、詳細文檔和工具套件現已上市，但僅限合格客戶使用。最後，由於這些是嵌入式產品，AMD 保證其 EPYC 嵌入式 9004 處理器的計劃可用性長達 7 年，這意味著替換芯片將在未來十年內隨時可用。
圖庫:AMD EPYC嵌入式 9004 系列幻燈片平台