AMD全新嵌入式R系列SoC：更小、更强、更安全

移动互联、大数据、物联网的发展和应用，带来的是IT技术指数级增长，同时用户对于性能、体验、安全、开放等需求越来越高。就像今天高清多媒体的普及，4k显示以及设备上所搭载的4k内容能够为用户带来身临其境的体验，这都是嵌入式系统对技术趋势的把握。同时许多应用需要用户利用更多的核心，提高运算频率，增加系统运转的功率数，提高效率。今天我们看嵌入式的发展，面临着更高安全性、并行计算、支持开源等技术趋势，需要单个芯片具有更强的处理能力。AMD新一代R系列SoC能够完美满足这些市场的需要。

美国时间10月21日，AMD发布新一代产品，AMD嵌入式R系列SoC，代号“Merlin Falcon”。这款产品不仅是对现有高性能x86 CPU和GPU处理器核心产品的更新，同时该平台也带有第三代GCN显卡架构，并且将控制中心（南桥）整合进了设备。

更小的外形

新的R系列SoC核心面积为37×29毫米，比上一代代号为“Bald Eagle”（秃鹰）的芯片（面积32×29毫米＋24.5×24.5毫米）足足小了了30％，同时厚度也可在1.62-1.96毫米之间选择。

AMD上一代R系列处理器和R系列APU把CPU和GPU从两个单独封装变为一个整体封装，但是还是需要外部的控制中心（南桥）。到了R系列SoC，CPU、GPU和控制中心都封装为一个整体，能够让它们的体积减少30%。这对于很多的应用非常重要，释放出来的空间可能是非常宝贵的资源，外观形态可以因此变得更小。

这款产品应用的一些细分市场。（游戏机、通信基础设施、工业控制及自动化、存储、医疗成像、安全监控、零售标牌等领域有广泛应用）此外，AMD也在高性能领域首次引入了运行温度范围更宽的产品，比如能够在零下40度到105度运行的设备。能够为工业控制与自动化的应用及通讯基础设施提供远高于市场水平的性能，同时又能够满足该行业对运行温度的苛刻要求。

最新的AMD嵌入式R系列平台有哪些亮点？

跟上一代比较，其特点主要有：

单芯片的SoC解决方案拥有更先进的多媒体和显示功能

更高IPC的基于下一代x86的“挖掘机”内核

采用AMD Radeon^TM 第三代GCN显卡架构

符合异构系统架构（HSA）1.0规范

HEVC/ H.265

AMD首款支持DDR4的处理器

AMD安全处理器

该芯片包含CPU、GPU和I/O。首先，这款产品的核心是最新一代代号为“挖掘机”的x86核心，这一核心与前代相比效率大大提高。其中有一些是架构的改变，通过提升IPC来提升心内的性能。芯片内也融入了下一代功耗管理技术，平衡IP模块可获得的功耗，使整个设备的效率最大化。如果CPU在运行密集的工作，而GPU处于闲置状态，功耗管理技术会把GPU的一些功耗分配给CPU，实现CPU的性能提升和效率最大化。这款设备还有一项技术叫做“可配置的TDP”，它可以让开发商针对一个特定的热功耗水平进行系统优化，同时保证一定的性能范围，也就是说每一个SKU可以根据具体的应用来进行优化。

另外还有最新的多媒体技术，有针对HEVC或H.265的硬件加速解码，同时也支持另外的一些编解码器，设备里有相应的IP模块来满足这两方面的要求。这也是第一款同时支持DDR3和DDR4的AMD处理器。考虑到嵌入式市场的发展趋势是会从DDR3迁移到DDR4，让DDR4成为主流的DDR技术制式，同时支持两种制式可以让用户更倾向于选择这款产品。客户可选择现有设备使用DDR3或DDR4，或等待时机成熟后再迁移到DDR4，而无需再做硬件更替。另外，AMD平台还整合了具有安全性能的处理器——AMD安全处理器。这是符合TrustZone®标准的安全处理器，能够实现安全启动，保证安全的执行环境，处理加密运算等。

AMD就代号为“挖掘机”的x86核心架构做出了一些调整与改进。这些调整包括IPC提高4%-15%，同时减少了晶片的体积，降低了核心功耗。也就是说，在更小的晶圆上提升了性能。其他一些新的特性包括缓存架构的改进，预读取效率的提升和延迟减小，以及核心内部分支预测更好。除此之外，也改进了功耗管理，与设备的多个主要IP模块进行配合，提升效率。

AMD嵌入式R系列SoC的各款产品及其参数

APU“RX-421BD”，双模块四核心，主频2.1-3.4GHz，2MB二级缓存，Radeon R7 GPU，八个计算单元，频率为800MHz，设计功耗12-35W。

针对每一款产品，开发人员可以选择低数和高数之间的任意数字，并且设备可在选定的功率数上进行相应的优化。开发人员可以选择增加TDP，相应提高应用所需的性能要求，或可针对同一款SoC开发不同的SKU。而且未来他们也能弹性提升性能，通过操作系统或Bios的调整实现TDP改变，而无需做硬件升级。另一条产品线是iTemp APU，发布时间为2016年第一季度。运行温度将在零下40度到105度。

R系列SoC在各个领域的应用

一个逐渐在引入R系列SoC的领域是通讯基础设施。这个领域包含很多子行业，AMD嵌入式产品针对这个行业有着一般性适用优势。目前x86在一些例如控制面板的领域成为主要力量，然而只有x86核心是不够的，还需要高效率和优化的平台，能够让每瓦性能最大化。同时也需要方便OEM创新，降低系统复杂性与成本的一些解决方案。在通讯市场的许多领域还能利用GPU运算与HSA来替代加速器、FPGA和ASICS，例如可以将HSA用在Internet 协议安全性（IP Sec）上。另外在这个市场也需要很强大的开源支持，考虑到OEM厂商需要开源驱动来释放GPU作为计算平台的能力，OEM厂商可将其整合进自己的Linux发布版里，以便充分地利用设备IP的能力。

另一个领域是医疗成像。显然，如果市场要求高成像能力，强大的GPU和多媒体性能的应用解决方案是非常合适的。在医疗成像领域中的某些部分，例如图像转换部分，还有机会用一体化的SoC解决方案取代FPGA和DSP的配合方案，让所需应用更少更简洁。还可以把波束成形的一些算法嵌入GPU，以发挥并行计算功能。另外医护人员在使用医疗设备方面也有一些变化。试想如果有一个强大的AMD R系列SoC支撑多屏显示，不需要独立显卡去带动图形显示，医生可以看到更多更高分辨率的成像结果，病人也可以通过多屏显示看到部分的结果。

还有一个领域是游戏机，该领域将在一些方面出现较大的变化。游戏机的开发厂商现在正在从3D游戏体验转向丰富多媒体和临境感游戏体验。现在市场着重卓越的3D图形驱动、4k显示和多媒体，同时在某些情况下还需要支持多屏显示，让用户有身临其境的感觉。AMD R系列SoC的多媒体与图形处理性可以为娱乐游戏和彩票终端的开发商所用，全方位改善用户体验，更好地招揽客户，延长游戏时间。另外，有的娱乐场出于空间考虑，也需要更小尺寸的设计。比如日本的游戏厅空间都比较狭小，因此小尺寸高性能的SoC非常适用。

AMD相信这款R系列SoC进一步拓宽了嵌入式产品的性能，让客户能够用其嵌入式平台实现更多更新的能力。AMD首次在高性能x86领域推出了嵌入式SoC，让客户能够买到小尺寸、高性能的CPU和GPU。客户可以利用GPU计算和HSA的能力，简化整体系统架构，利用标准的编程语言和标准化的架构与组件简化系统。对DDR3和DDR4的同步支持，让客户能够安心过渡到DDR4。同时还有对生态系统的持续投入与Linux开源驱动的策略。Windows方面，AMD同时拥有台式机与笔记本的嵌入式解决方案。最后还有硬件生态系统的合伙伙伴，这意味着客户拿到系统之后可以进行增值开发。