收购Xilinx两年后，AMD又放了一个大招

在2021年2月14日，AMD宣布，将以500亿美元的估值收购FPGA龙头Xilinx，考虑到这两家公司的市场地位和芯片市场的竞争格局，这单收购宣布以后，引发了广泛关注。
 
正如AMD所说，未来十年，高性能计算将处于几乎所有影响未来世界的主要大趋势的核心。无论是在云计算、边缘计算还是在越来越多的智能终端设备上，都会有日益增长的需求，催生新的体验和服务。虽然 CPU 和 GPU 仍将是这些设备的关键计算部件，但在一个算法不断进步、新标准不断涌现的世界里，加速这些新兴的和不断变化的工作负载至关重要，我们预见到对自适应计算能力的需求将不断增长。
 
为此AMD 认为，收购 Xilinx 将打造行业高性能和自适应计算的领导者，将一系列高度互补的产品、客户和市场，以及差异化的 IP 和世界一流的人才汇集在一起。  AMD 和 Xilinx 的强强联合，将对产品、技术、市场和财务等方面大有裨益。
 
事实上，收购以后，双方就已经做了不少融合和创新。现在，在“收购事件”发生接近两周年之际，AMD又带来了一款新产品，含有Ryzen嵌入式X86处理器和Versal自适应SoC技术的新架构——AMD Embedded+ 架构。
 
边缘数据暴增，带来处理新需求
 
“不管是视觉还是非视觉的传感器数据，在各种应用中的重要性比以往更加高。”AMD 工业、视觉、医疗与科学高级总监Chetan Khona在分享他对产业的观察时指出。他进一步表示，如今我们产生的数据量比以往都要更加客观，但只有能够把它用好，才能在你决策时发挥其最大价值。“很多决策也需要在非常短的时间，规定的时间内做出，特别针对工业和医疗级的应用，这个时间通常是以毫秒级。”Chetan Khona强调。
 
因此在他看来，为了能够及时去处理数据，需要在靠近数据产生的传感器设备端来做数据处理，这就是我们常说的极限边缘、嵌入式边缘，或者叫做数目边界，这进而推动整个边缘处理的市场的体量迅猛增长。从下图ABI Research提供的数据，我们能清楚看到这种趋势。
 


但随之又出现了一个新问题，那就是如果没有像USB这样的消费端接口，是很难把传感器导入到PC中。
 
“在工业和医疗应用中，通常会采用一些定制或者非消费级的端口。这就迫使我们需要一台优化的工艺或者医疗机构PC，能够将你传感器导入到其中。”Chetan Khona指出，“当然，你可以使用FPGA或者嵌入式SoC、SoM来绕过PC完成任务。但这并不是非常可行的，因为你还是需要PC来完成某些任务。”Chetan Khona接着说。
 
新推出的AMD Embedded+ 一时一个能简化数据导入到PC路径的架构，可以满足上述提到的一些需求。“不管数据是来自多个离散的传感器，还是来自工业网络，AMD Embedded+ 都能够让开发人员获取数据，实时处理数据，甚至可以提供可视化的一些选择。”Chetan Khona表示。
 
一个结合X86处理器和Versal自适应SoC的架构
 
据介绍，Embedded+ 是AMD工程部门开发的一种可扩展的方法，主要是在同一个主板上通过PCIe去连接Versal自适应SoC和锐龙的X86嵌入式处理器。值得一提的是，这个终端产品本身是通过AMD授权的OEM的生态合作伙伴来提供。
 

 
从架构本身来说，AMD Embedded+有三大特点：
 

• 使用Versal自适应SoC可编程I/O，它能够适配各类传感器和网络；

 
第二，它能为处理任务去来做减负。X86处理器是架构的核心，但是在X86处理器四周还环绕有一些减负的元器件，可以用于确定性低延迟的通信和处理可编程逻辑，用于高每瓦性能推理的AI引擎，以及可以用于比较精湛的可视化的Video集显，当然还有其他减负模块，比如说专用的视频编解码器的；
 
第三，它能够缩短上市的时间。因为这个架构针对传感器融合，AI推理、工业互联、控制和可视化都做了专门的优化，可以利用通用软件技术架构去连接刚才讲到的解决方案的各个部分；
 

 
首先看传感器友好方面，据Chetan Khona介绍，锐龙的Embedded与Versal AI Edge的结合可以提供与传统PC和网络设备以及实时传感器和工业网络的连接选择，让大家获得两全其美的一个非常完备的系统。“Versal自适应SoC可以提供可编程的I/O，交互各种传感器和网络。Embedded+ 架构更是能为用户提供了84种I/O。”Chetan Khona补充说。
 

 
AMD方面表示，Embedded+ 架构能够应用于机器视觉、工业互联、机器人、智慧城市/安全/零售以及医疗等多种应用。当中尤其是医疗方面的应用，更是让开发者眼前一亮。
 
一般而言，类似B超或者内窥镜探头这样的医用设备都有专用的传感器接口，将其连接到Embedded+ 系统的可编程I/O后，就可以利用VersalA SoC以超低时延完成高分辨率的波速成形，图像信号的处理和图像重建和其他复杂算法的运行，再通过Radeon显卡做渲染和可视化的呈现。具体到系统方面，AMD的这个架构目前支持Ubuntu的Linux。展望未来，公司还将支持Windows。


 
至于“卸载处理”功能，则为开发者提供了更多的灵活性。据了解，AMD Embedded+ 架构可以提供扩展连接器、可编程I/O和FPGA的互联架构。如果需要的是实时的控制，该架构可以提供Arm的子系统和FPGA的互联架构；如果需要的是AI的推理，则可以在Embedded+ AI引擎这部分添加Versal™ AI Edge的系列产品，满足大家的需求；如果需要的是视频解码、渲染和显示，Embedded+ 架构它能够提供H.264/265的视频编解码器和Radeon显卡。
 

 
“将X86处理器跟可编程逻辑作为一种任务下放引擎来配合使用，可以在很多应用体现其优势。除了讲到能够实现的一系列功能之外，我们甚至可以实现安全关键型功能。”Chetan Khona说。
 

 
在硬件方面，除了扩展连接器之外，ODM厂商还会提供一些线程的扩展板，让终端用户能够连接常用的一些接口。当然，定制板也是非常受欢迎的，因为它能够让用户用起来更加地方便。再叠加软件架构上面的两种通信流，选择半定制或者全定制的模式，使用了一款叫做Vitis XRT的工具，在锐龙和Versal的设备之间去做通信。让用户可以非常轻松的从锐龙Embedded处理器里头调用Versal设备中的定制内核。实现上面谈到的“快速上市”的目的。
 

 
如前所说，AMD这个新架构是通过授权OEM合作伙伴来提供，其首款产品则来自于蓝宝科技（Sapphire Technology）。
 
据介绍，这款基于 Embedded+ 架构的ODM 解决方案为 Sapphire Edge+ VPR-4616-MB，这是一款来自 Sapphire Technology 的低功耗 Mini-ITX 主板。采用锐龙嵌入式 R2314 处理器和 Versal AI Edge VE2302 自适应 SoC，以低至 30W 的功耗提供了全套功能。此外，VPR-4616 还适用于全系统，包括内存、存储、电源和机箱。
 
Sapphire Technology 全球营销高级副总裁 Adrian Thompson 表示：“借助采用经过验证且可靠的计算架构，我们得以集中资源用于加强产品其他方面，进而缩短产品上市进程并降低研发成本。Embedded+ 是一款出色的简化平台，可用于构建具备领先性能和功能的解决方案。”
 

 
Chetan Khona总结说，机器视觉、机器人、医学成像、工业网络、智慧城市、安防和零售这些应用都需要最低时延传感器的输入、处理和确定性的响应。AMD Embedded+ 架构则通过把锐龙嵌入式X86处理器和Versal AI Edge自适应SoC的最佳性能都集成到了一个集成的计算平台之中。当然，AMD也在利用AMD的PC ODM合作伙伴生态去推出采用Embedded+ 架构的产品，去实现快速部署。
 
“AMD与Xilinx的整合，在技术方面带来1+1大于2的优势。”Chetan Khona重申。