2 în 1: Primul procesor AMD Fusion duce informatica integrată la nivel superior

27 FEBRUARIE 2011

Platforma AMD Embedded G-Series combină CPU (Central Processing Unit) cu consum redus de energie şi GPU (Graphics Processor Unit) programabil, într-un pachet compact şi puternic: APU (Accelerated Processing Unit).

Prin lansarea platformei AMD Embedded G-Series, AMD a stabilit un nou standard pentru tehnologiile informatice integrate. Platforma este prima din lume care a integrat un procesor cu consum mic de energie electrică şi un sistem avansat DirectX® 11 GPU într-o singură componentă, Accelerated Processing Unit (APU).
Lucrând în colaborare cu nucleele avansate de procesor ×86, multiplele nuclee vector permit dezvoltatorilor de software, nu numai să creeze noi aplicaţii inovatoare “number crunching” care extind domeniile de aplicare ale informaticii integrate, dar, de asemenea, permit ca multe aplicaţii existente ale informatice integrate să ruleze mult mai repede, fără a depăşi nivele de putere electrică existente la dispozitive SFF (Small Form Factor). Acest lucru face ca platforma AMD Embedded G-Series să devină succesor ideal pentru majoritatea platformelor încorporate concurente, variind de la dispozitive mobile integrate cu putere redusă, până la servere industriale aflate la marginea de sus a integrării. Suportul pentru noile instrumente, cum sunt DirectCompute şi OpenCL™ pentru procesări thread-level şi data-parallel simplifică sarcina de a crea noi aplicaţii.

Procesoarele de astăzi au nevoie de performanţă

Aproximativ la fiecare doi ani, progresele în tehnologia semiconductoarelor au permis arhitecţilor de chip-uri să dubleze numărul de tranzistoare care încap într-o anu­mită zonă de siliciu. În ultimul deceniu, aceste tranzistoare suplimentare au fost folosite pentru a mări dimensiunea de on-chip cache şi de a adăuga mai multe nuclee processor ×86 la proiecte, făcând procesoarele de azi cele mai rapide procesoare care au fost vreodată. Dar, chiar la cât de rapide sunt, procesoarele de azi manifestă lipsă de performanţă ne-oferind o experienţă de calcul activă, în sensul modern. Cele mai recente aplicaţii necesită procesoare care lucrează cu mari cantităţi de date şi necesită sute, dacă nu chiar mii de “fire individuale” pentru a manipula baze de date masive necesare, de exemplu, pentru recunoaşterea unui model în timp real pentru controlul calităţii, la sonar sau analiza de date radar, supraveghere video sau apli­caţii de imagistică medicală (cum ar fi detectarea anomaliilor într-o ima­gine 3D X-ray), pentru a numi doar câteva. Nu este surprinzător, fiindcă arhitecturile tradiţionale CPU şi instrumentele de programare a apli­caţiilor, optimizate pentru structuri scalare de date şi algoritmi seriali, nu sunt cele mai potrivite pentru aceste noi modele vector-oriented, multi-threaded şi data-parallel.

Procesoarele vectoriale îmbunătăţesc viteza de procesare

Un procesor vectorial este o unitate centrală de procesare (CPU), care implementează un set de instrucţiuni ce operează pe mulţimi de date (ca o linie sau o coloană într-o matrice) numite vectori. Acest lucru este în contrast cu un procesor scalar, ale cărui instrucţiuni operează pe date reprezentate ca elemente unice. Marea majoritate a procesoarelor sunt scalare.
Din fericire, au apărut noi arhitecturi şi instrumente inovatoare mai potri­vite pentru aceste sarcini de lucru. Unităţi de procesare grafică (GPU), prevăzute iniţial pentru a spori calitatea reprezentărilor grafice 3D, au evoluat în procesoare puternice, cu programare vectorială, care pot acce­lera o mare varietate de aplicaţii software. Mijloace de programare cum ar fi DirectCompute şi OpenCL™ permit dezvoltatorilor să creeze aplicaţii bazate pe standarde deschise, care combină puterea nucleelor CPU şi miezuri de GPU programabile şi care rulează pe o mare varietate de platforme hardware. Mai mulţi furnizori independenţi de software (ISV – Independent Software Vendors) au adăugat deja aceste capacităţi de programare vectorială în produsele lor cele mai avansate, dar până acum, acestea au avut structura codului de programare în jurul hardware-ului propriu şi au elaborat interfeţe software pentru a lucra. După cum se poate imagina, acest lucru necesită mult efort, iar rezultatele au fost de multe ori sub nivelul optim.

AMD a lansat noua unitate de procesare accelerată (APU)

Noul produs AMD Fusion APU bazat pe platforma Embedded G-Series elimină, pentru prima dată, aceste bariere printr-un nou design electronic. Noua unitate APU de la AMD combină nuclee CPU ×86 de uz general cu unităţi GPU cu adevărat programabile, pe o singură arie de siliciu. Acest lucru permite să apară noi produse OEM şi de a crea noi generaţii de aplicaţii şi interfeţe de utilizator fără constrângerile impuse de arhitecturi de CPU tradiţionale care au dominat industria de calculatoare de zeci de ani. Alţii au criticat apariţia unui CPU şi o unitate grafică de bază împreună, într-un singur pachet, dar nici unul nu a încercat această acţiune cu GPU-uri programabile cu adevărat, să nu mai vorbim de GPU care poate fi programat folosind instrumente încadrate în standarde industriale high-level, cum ar fi uneltele de dezvoltare DirectCompute şi OpenCL™. Vor apare componente APU noi, la fel cum au apărut platformele de astăzi DirectCompute şi OpenCL™, din punct de vedere al software-ului.

Cu o arie de numai 361 mm2 AMD G-Series APU ocupă spaţiul extrem de eficient.

Aceasta înseamnă că, resursele prin care producătorii de echipament original (OEM) sprijină platformele actuale, pot rămâne utile pentru platforme viitoare. În plus, noile APU includ, de asemenea, o varietate de elemente critice ale sistemului, inclusiv controlere de memorie, controlere I/O, decodoare video specializate, ieşiri pentru display şi interfeţe BUS. Toate acestea sunt pe unităţi APU form factor de dimensiuni mici, care conţin single-core sau dual core adaptate la cerinţele pieţelor ţintă, oferind performanţe ridicate într-o platformă eficientă din punct de vedere al puterii consumate, pentru o varietate largă de modele integrate.
Dar, care sunt caracteristicile cheie comune şi beneficiile noii platforme AMD Embedded G-Series pentru producătorii de echipament original, integratorii de sistem şi utilizatorii finali?

Multimedia şi experienţă vizuală remarcabile

În primul rând, noul produs AMD Embedded G-Series permite o plat­formă multimedia completă, expe­rienţă nouă pe Internet şi un nou nivel de performanţă vizuală cu o ameliorare de 87% în scorul 3DMark™06 (vezi 1) (Notă: Un scor 3DMark este o măsură generală a capabilităţilor sistemului de jocuri 3D, bazate pe grafica 3D în timp real şi teste de procesor) şi creşterea de peste trei ori a performanţei per watt, comparativ cu generaţia anterioară de putere mică (vezi 2). Înainte de această platformă AMD Embedded G-Series, utilizarea dispozitivelor grafice discrete sau plăci add-in a fost necesară pentru a atinge un nivel comparabil de performanţă grafică şi video, dar a condus la consumul de energie mult mai mare. Procesorul AMD Embedded G-Series este primul din categoria sa care încorpo­rează grafică capabilă DirectX® 11 cu suport OpenGL4.0 şi OpenCL™.
Disponibilitatea graficii avansate API ajută comunitatea de dezvoltare de software pentru a construi azi, cu uşurinţă, aplicaţiile de mâine. Pentru aceste aplicaţii, platforma asigură două afişări independente printr-o bogată varietate de interfeţe, inclusiv DisplayPort, DVI şi HDMI, precum şi interfeţe integrate LVDS şi VGA la o rezoluţie maximă de 2560 × 1600 pixeli. Toate aceste îmbunătăţiri fac din platforma AMD Embedded G-Series o alegere ideală pentru o gamă largă de aplicaţii în pieţele convergente. Pe de o parte, noua tehnologie nu numai că serveşte tehnologia PC de consum standard, cum ar fi notebook-uri sau tablete grafice, dar şi aplicaţii încorporate în electronice de larg consum (CE – Consumer Electro­nics), cum ar fi Set-Top-Box (×STB) integrat pentru IP-TV, precum şi clienţi de streaming media (ex. radio,TV) sau console de jocuri. Pe de altă parte, platforme scalabile
(Notă: Scalabilitatea este proprietatea unui sistem de a suporta corect un volum mai mare de încărcare sau de a permite mărirea sau extinderea sa), servesc şi domeniul “non-consumator”-ilor orientat spre aplicaţii embedded, care solicită performanţe excep­ţionale vizual şi, în ansamblu pe un factor de formă mic şi design fără ventilator, în combinaţie cu disponibilitatea pe termen lung. Acestea pot fi găsite, de exemplu, în automatizări industriale, infotainment, digital signage (Notă: Signage este orice fel de grafică vizuală creată pentru a afişa informaţii pentru un anumit public), jocuri de noroc, aparate medicale şi informaţii legate de transport.

Design “Small Form Factor” inovator

Datorită îmbunătăţirilor continue de proiectare a procesoarelor, platforma AMD Embedded G-Series are un design compact şi consum optimizat de putere. Integrarea dispozitivului APU reduce aria ocupată pe siliciu a unei platforme tradiţionale de la trei chip-uri, la două chip-uri. APU şi companion-ul ei Controller Hub simplifică proiectarea cablajului imprimat, care necesită mai puţine straturi şi o sursă de alimentare mai mică (vezi 3).

Noua componentă AMD Fusion APU bazată pe platforma Embedded G-Series combină una sau două nuclee de procesor ×86 cu o serie de motoare programabile SIMD (Single Instruction, Multiple Data). În plus, integrează memorie şi controlere I/O, decodoare video specializate, ieşiri pentru display şi interfeţe de BUS.

Îmbunătăţirea de 48% a eficienţei utilizării ariei, comparativ cu generaţiile anterioare, amprenta mică pe placheta de siliciu şi consumul redus de energie ajută la reducerea costurilor globale ale sistemului şi permite dispozitivelor ultramobile să funcţioneze fără ventilator, cum ar fi TabletPC pentru logistică şi asistenţă medicală, pentru a funcţiona mai mult timp între încărcările bateriei.

Costurile minimizate în ciclul de viaţă mare al produsului

Cu o serie de opţiuni de performanţă, variind funcţie de variantă – 1.2GHz single-core sau 2 × 1.6GHz dual core, platforma AMD Embedded G-Series permite OEM-urilor să utilizeze mo­dele unice de placă de circuit imprimat pentru întreaga gamă – de la nivel simplu până la soluţii high-end. Astfel, o platformă poate fi utilizată pentru o gamă întreagă de variante de produse, de exemplu, pentru o familie de display-uri de PC-uri, variind de la low-power până la versiuni de înaltă performanţă. Dacă cineva a dezvoltat un nou sistem, bazat pe această platformă, factorul de reutilizare pentru un nou proiect este extraordinar din cauza procesorului care acoperă până la 80% din ce­rinţele de performanţă de astăzi, în toate pieţele embedded. Acest lucru comun în proiectarea platformei sca­labile simplifică lanţul de aprovizionare şi ajută la minimizarea complexitaţii operaţionale, împreună cu costurile asociate. Designul unic al platformei scalabile ajută producă­torii de echipament original să re­ducă costurile de dezvoltare, să poată optimiza soluţii şi de a creşte stabilitatea produsului. Mai mult, durata de viaţă mare preconizată a acestui produs al AMD asigură disponibilitatea pe termen lung a platformei, care este esenţială, mai ales pentru pieţele de informatică integrată, non-CE.

Concluzie

Platforma AMD Embedded G-Series oferă clienţilor de produse embedded un sistem complet şi scalabil. Se oferă performanţă şi o experienţă vizuală remarcabile, menţinând în acelaşi timp consumul de energie foarte scăzut. Cu toate aceste beneficii disponibile pe o arie de siliciu redusă dramatic, nu este surprinzător că, în paralel cu lansarea noii platforme AMD Embedded G-Series, mai mulţi producători de embedded hardware, cum ar fi Compulab, Congatec, Fujitsu, Kontron şi Quixant au anunţat planul de a sprijini primul APU din lume pe o gamă largă produse factor form embedded. Prin introducerea uneia dintre tehnologiile sale cele mai competitive la aceasta dată, noua tehnologie APU de la AMD este o soluţie convingătoare, care este potri­vită pentru aproape 80% din întreaga piaţă embedded, dar, de asemenea, are potenţialul de a revoluţiona piaţa de integrate de calcul în sine. Astfel, pro­ducătorii de echipamente originale ar trebui să ia în considerare evaluarea acestei noi tehnologii în efortul acestora de a îndeplini cerinţele clienţilor, pentru a activa experienţa utilizatorilor şi a folosi transferuri masive de date, asigurând astfel toate clasele de performanţă cerute pe pieţe.

1 Atunci când se compară procesorul AMD G-T56N cu AMD AthlonTM Neo L325/780E Platform.
• AMD G-T56N, 3DMark06 (1280×1024) are scorul 1938.
• AMD ASB1 AthlonTM Neo 325/780E platform, 3DMark06 (1280 × 1024) are scorul 1033.
• Rezultă: (1938-1033)/1033 = .876 × 100 = 87%
• Testarea internă a generaţiei actuale faţă de sistemul anterior AMD bazat pe procesoare integrate, precum cea din 13 octombrie 2010, a arătat îmbunătăţi­rea 87% a scorului 3DMark06 peste generaţia anterioară. Sistemul actual: AMD G-T56N APU, Inagua – platformă de dezvoltare, 2GB RAM, Windows 7.
Generaţia anterioară: AMD Athlon ™ Neo L325 – procesor, placă de bază MSI 9858, 2 GB RAM, Windows 7.

2 Când se compară AMD G-Series T44R Platform cu AMD SempronTM 210U/780E Platform rulând 3DMark06:
• T44R: 1401(3DMark06 1280×1024)/(9+4.7)=102.3 3DMarks/Watt
• AMD SempronTM 210U/780: 1000(3DMark06 1280×1024)/ (15W+13W+4.5W)= 30.8 DMarks/Watt
• Rezultă 102.3/30.8 = 3.32
• Testarea internă a generaţiei actuale faţă de cea prece­dentă a sistemelor AMD bazate pe procesoare integrate, precum cea din 13 octombrie 2010 a arătat creşterea mai mult de 3X la performanţa grafică-per-watt ca avantaj pentru generaţia actuală. Sistemul actual: AMD G-T44R APU (9W TDP), Inagua – platformă de dezvoltare, 2GB RAM, Windows 7. Generaţia anterioară: AMD Sempron ™ 2010U- procesor (TDP 15W), placă de bază MSI 9858, 2GB RAM, Windows 7. Performanţa grafica-per-watt este calculată pe baza 3DMark ® 06 de referinţă împărţit la TDP (Thermal Design Power = valoarea maximă a puterii sistemului de răcire).

3 AMD G-Series Platform are o amprentă pe siliciu, cu 48% mai mică faţă de generaţia anterioară:
• G-Series APU (19×19)361mm2 + G -Series FCH (23×23) 529mm2 = 890mm2
• ASB1 729mm2 + 780E 441mm2, + SB710 529mm2 = 1699mm2
• Rezultă (1699mm2 – 890mm2 ) / 1699mm2 × 100 = 48%

www.amd.com

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre