Зачем нужны AMD Ryzen Embedded: обзор производительности и возможностей

В прошлой статье, посвященной процессорам AMD EPYC Embedded, мы уже кратко затронули линейку AMD Ryzen Embedded. Линейка Ryzen Embedded, в отличие от их более мощного собрата EPYC Embedded, не была заброшена компанией и активно развивается, находя потребителей на рынке более упрощенных встраиваемых систем, вроде автоматизации, медицинского оборудования, сферы цифровых азартных игр. Актуальная линейка чипов AMD Ryzen Embedded v8000 построена на архитектуре Zen 4 с 4-нм техпроцессом, 8 ядрами, сокетами FP7r2 (BGA) и встроенными графическими процессорами на базе RDNA 3. Сегодня мы расскажем вам о каноничных процессорах семейства Ryzen Embedded 8000, их уникальных особенностях и поддерживаемых технологиях. Также поговорим о предшественниках в лице Embedded R2000, Embedded v3000 и Embedded 7000, которые предлагают не менее интересные возможности и функционал.

AMD Ryzen Embedded — семейство встроенных процессоров, в которое входит несколько линеек чипов, ориентированные под различный спектр задач. Эти процессоры могут интегрироваться как в периферийные устройства, так и в системы корпоративного уровня. Такой широкий спектр применения обуславливается тем, что малое количество ядер компенсируется их архитектурой — чипы AMD Ryzen Embedded построены на ядрах Zen 3. Благодаря этому, достигается весьма высокий уровень производительности для чипов встроенного семейства, за счет чего они пригодны для применения в системах хранения данных, центах обработки данных, системах сетевой маршрутизации. Кроме того, так как эти процессоры, в первую очередь, ориентированы на периферийные устройства, они имеют высокий показатель отказоустойчивости, который обеспечивается системой SoC и сокетами BGA. SoC обеспечивает большую надежность, так как вся системная логика размещается на одной подложке с кристаллом, за счет чего вероятность выхода компонентов из строя значительно снижается. Благодаря BGA пайке, процессоры Ryzen Embedded обеспечивают расширенный температурный диапазон и устойчивы к внешним повреждениям и вибрационному износу.

Парадоксально, но чипы из семейства процессоров AMD Ryzen Embedded 7000 поддерживают LGA сокет AM5, что несколько противоречит концепции встроенных устройств. Благодаря этому сокету, встраиваемые чипы этих серий могут применяться в системах без повышенных требований к защите компонентов и высокой температурной устойчивости, а также эти процессоры можно заменить при поломке.

Еще одна сфера применения AMD Ryzen Embedded — мультимедийные решения, такие как тонкие клиенты, HTPC, системы для реализации цифровых азартных игр и другие устройства, где требуется мощная графика, что достигается наличием встроенных GPU RDNA 3. Однако, у линейк процессоров AMD Ryzen Embedded v3000 / 5000 встроенная графика, вопреки ожиданиям потребителей, отсутствует — GPU доступны лишь на предыдущих версиях линейки(Embedded v2000), а также на передовых чипах AMD Ryzen Embedded 7000 и AMD Ryzen Embedded 8000.

AMD Ryzen Embedded 8000 — самая актуальная серия встраиваемых процессоров Ryzen, объединившая в себе все передовые решения этого семейства, а также имеющая собственные технологические преимущества. Эти чипы построены на 4-нм техпроцессе с 8-ю ядрами на архитектуре Zen 4 в корпусе BGA. Как и в случае с Ryzen Embedded 7000, серия Ryzen Embedded 8000 аналогична десктопным Ryzen 8000. Однако, в отличие от ПК-решений, эти чипы имеют улучшенный ускоритель ИИ NPU с архитектурой XDNA. Показатель TOPS этих процессоров достигает 39, что позволяет интегрировать AMD Ryzen Embedded 8000 в системы, требующие максимально высокой скорости выполнения ИИ задач. Благодаря этому чипы можно использовать в таких сферах, как автоматизация с контролем процесса производства, оптимизации маршрута и принятием решений в реальном времени, при этом без необходимости подключать системы к облаку. Помимо этого, данная линейка процессоров имеет передовые GPU на архитектуре RDNA 3. Благодаря этому обеспечивается высочайшая скорость работы с мультимедийными приложениями и графикой. Максимальный TDP процессоров достигает 54 Вт, поддерживается 2-х канальная память DDR5-5600 с ECC и 20 линий PCIe 4.0.

Ниже приведена таблица с подробными характеристиками всех моделей передовой линейки AMD Ryzen Embedded 8000:

AMD Ryzen Embedded v3000 — это чипы потребительской линейки Ryzen, адаптированные под сегмент встроенных устройств, ввиду чего они имеют местами схожие технические характеристики. Ryzen Embedded построены на высокопроизводительных ядрах Zen 3, имеют до 2-х каналов памяти DDR5-4800 с возможностью установки до 4-х планок памяти DIMM, 20 линий PCIe 4.0 и 2 порта Ethernet 10Gb, а объем кэша L3 достигает 16 МБ. Вот более подробные характеристики всех моделей процессоров AMD Ryzen Embedded v3000:

Основное преимущество процессоров AMD Ryzen Embedded заключается в модернизации GPU. Например, процессоры AMD Ryzen Embedded 8000 имеют встроенную графику RDNA 3, благодаря чему эти чипы можно применять в широком спектре задач, в том числе и в сферах, где важна большая графическая производительность. Кроме того, AMD Ryzen Embedded 8000 оснащены встроенным NPU, что позволяет процессору выполнять различные ИИ-задачи без подключения к интернету. Предыдущие линейки чипов AMD Ryzen Embedded также имели встроенную графику, и несмотря на то, что она была на уровне видеокарт Radeon HD 4850, Radeon HD 5670 или Radeon HD 7730, такой производительности вполне хватало для выполнения графических операций встроенных устройств. Но не все процессоры этого семейства имели встроенную графику, например, процессоры линейки Ryzen Embedded v3000 и Embedded 5000, поскольку они ориентированы на определенный спектр задач.

Предлагаем ознакомиться с удобной таблицей, которая поможет лучше понять возможности актуальных серий встраиваемых процессоров от AMD:

AMD Ryzen Embedded 7000 — чипы, входящие во встроенное семейство Ryzen, ориентированные на применение в промышленных системах с повышенными требованиями к производительности, вроде автоматизации, робототехники или машинного зрения. Эти процессоры построены на высокопроизводительной архитектуре Zen 4 с 12-ю ядрами на сокетах AM5. По сути, эта линейка чипов является аналогом процессоров AMD Ryzen 7000, предназначенных для ПК-рынка, но с поправками на использование во встраиваемых системах. Например, они имеют пониженный TDP до 105 Вт и меньшее количество ядер до 12-ти штук. При этом, чипы Ryzen Embedded 7000 имеют интеграцию производительной встроенной графики на архитектуре Radeon RDNA 2 с 1 одной рабочей группой (WGP), а также двухканальную память DDR5-5200 и до 28-и линий PCIe 5.0. Эта линейка процессоров стала первой из встраиваемого семейства AMD, которые начали использовать 5-нм техпроцесс. Однако, ввиду того, что эти чипы выпущены на десктопном сокете AM5, а не на BGA, они не так хороши для использования в тяжелых условиях эксплуатации внутри встраиваемых систем.

AMD Ryzen Embedded R2000 — это линейка встроенных процессоров вышедшая в 2019 году, которая отличается от других чипов того же семейства максимальной экономичностью. Топовый чип линейки R2000 имеет до 4-х ядер на архитектуре Zen+, TDP до 54 Вт, поддержку 2 канальной DDR4-3200, до 16-ти линий PCI Express 3.0, 2 порта 10 GbE и 8-ми встроенных графических ядер Vega 8. 

В свое время линейка встраиваемых процессоров Ryzen R была очень популярна, не из-за экономичности, а из-за наличия встроенной графики, которая по непонятным причинам не была унаследована следующими поколениями встраиваемых процессоров AMD из линейки Ryzen Embedded v1000, v2000 и v3000, однако, в последних линейках Embedded 7000 и 8000 графика снова вернулась. Ryzen R2000 отличались не только наличием графики, но и поддерживаемым сокетом — FP5 (разновидность BGA), который предназначен для процессоров на архитектуре Zen и Zen+, ориентированных на мобильные встраиваемые системы. Чипы R2000 рассчитаны на применение в таких системах, как машинное зрение, интернет вещей, тонкие клиенты, видеосистемы и безвентиляторные устройства. Для обеспечения безопасности корпоративного уровня, серия R2000 имела сопроцессоры AMD Secure Processor, однако, другого технологического оснащения в этих чипах не предусмотрено.

Семейство Ryzen Embedded — семейство чипов, которое, в отличие от своих северных собратьев встроенного типа, нашли гораздо более широкое распространение. Это обуславливается тем, что Embedded чипы на базе десктопных процессоров гораздо проще адаптировать под интеграцию во встроенные системы. Именно поэтому AMD решила развивать именно это семейство встроенных решений. К тому же, разнообразие серий процессоров AMD Ryzen Embedded позволяет интегрировать эти чипы в самые разные встраиваемые системы — от небольших тонких клиентов, требующих экономичности, до систем автоматизации, требующих высокой скорости вычислений и решений ИИ-задач.