AMD工業(yè)、視覺、醫(yī)療與科學高級總監(jiān)Chetan Khona

貼近終端，Embedded+架構簡化數(shù)據(jù)導入與處理

在實際應用中，數(shù)據(jù)只有能夠用好并提供決策情況下才能發(fā)揮最大價值。由于工業(yè)和醫(yī)療級一類的應用決策需要在毫秒級的時間內(nèi)做出，通常需要在靠近數(shù)據(jù)產(chǎn)生的傳感器設備端（也稱為極限邊緣、嵌入式邊緣）來完成數(shù)據(jù)處理工作，導致邊緣處理的市場體量迅猛增長。

ABI Research分析，利用嵌入式AI的邊緣AI芯片組主要用于機器視覺，傳感器數(shù)據(jù)分析兩大領域，總的出貨量2024年分別超過1.3億美元和5.6億美元，預計2028年分別達到6.4億美元和14億美元。

為了使處理更靠近傳感器，需要優(yōu)化的嵌入式PC。以往人們常用FPGA或者嵌入式SoC、SOM來完成任務而且完全繞過PC，但此舉并不盡如人意，一方面，因為PC的作用太大，另一方面，自動化自主式和增強型系統(tǒng)發(fā)展，新的傳感器無法滿足數(shù)據(jù)增強對于情境的感知。

AMD Embedded+架構應運而生。它不僅簡化數(shù)據(jù)導入到PC的路徑，而且能方便開發(fā)人員獲取和實時、可視化處理數(shù)據(jù)，無論數(shù)據(jù)才在于何處、何類傳感器。

三大特性，應對市場需求

表面上看，Embedded+就是把兩塊芯片放在同一個PC臂板上。實際上，該架構的價值除了硬件本身，還涉及架構適配的軟件以及全過程中的完整解決方案。

Embedded+有三大特性。

一是通過可編程直連并適配各類傳感器和網(wǎng)絡，在模擬數(shù)字（analog-digital）邊界執(zhí)行傳感器處理，可實現(xiàn)最大響應能力，為傳感器融合提供本地支持。

Versal自適應SoC提供包括高速收發(fā)器GTYP、單一插分對布線模式的XPIO以及低速高電壓的HDIO在內(nèi)的多達84種可編程I/O，可以交互各種傳感器和網(wǎng)絡，其覆蓋的終端類型、數(shù)量之廣度，以及可連接速度覆蓋范圍的寬度，令人非常震撼。

因此，Embedded+也被稱為“傳感器友好型”架構。

二是為處理任務減負（卸載處理）。在架構的核心x86處理器四周環(huán)繞有一些減負元器件，用于確定性低延遲的通信和處理可編程邏輯，用于高每瓦性能推理的AI引擎，以及用于比較精湛的可視化的Video的集顯與專用的視頻編解碼器。

卸載處理是為了滿足不同的應用場景。如果需要低時延、確定性網(wǎng)絡和傳感器接口，Embedded+提供擴展連接器、可編程I/O和FPGA的互聯(lián)架構；如果需要實時控制，Arm的子系統(tǒng)和FPGA的互聯(lián)架構成為優(yōu)選；如果需要的是AI的推理，Embedded+AI引擎則提供Versal AI Edge系列產(chǎn)品來支持；如果需要的是視頻解碼、渲染和顯示，可配備H.264/265的視頻編解碼器和Radeon顯卡。

三是支持產(chǎn)品快速上市。AMD針對傳感器融合、Al推理、工業(yè)互聯(lián)、控制與可視化進行了優(yōu)化，提供了兩種軟件技術架構——半定制或者全定制模式，在Ryzen和Versal的設備之間進行通信，實現(xiàn)跨x86及Arm處理器、AI引擎以及FPGA架構的通用軟件基礎架構，適用于不同工作負載。前者于2月6日同步發(fā)布，它提供了一個預構件的技術架構，用戶可以非常輕松地從RyzenEmbedded處理器里頭調(diào)用Versal設備中的定制內(nèi)核；后者將在今年下半年面世。

這兩種模式都使用了叫做Vitis XRT的工具，支持Visit AI以及VVAS（Vitis Video Analytics SDK）的工具包也將亮相。

ODM預集成與合作伙伴

Embedded+是AMD工程部門開發(fā)的一種可擴展的方法，該架構是在同一個主板上通過PCIe去連接Versal和Ryzen的嵌入式處理器，但終端產(chǎn)品通過AMD授權的OEM的生態(tài)合作伙伴提供。

例如，在發(fā)布會上亮相的，以Mini-ITX小尺寸規(guī)格、低至30瓦功耗解決方案，實現(xiàn)價格、生命周期和質量優(yōu)勢的VPR-4616主板，就是由香港藍寶科技公司開發(fā)。AMD工程部門協(xié)助完成了最后做設計和驗收，從而減少認證構件的時間，加速產(chǎn)品上市進程。

AMD提供的解決方案可以靈活的地為合作伙伴針對不同應用配套。藍寶科技推出的主辦，采用的是Ryzen Embedded+R2000系列的R2314；Embedded+R系列的SoC帶有Radeon顯卡功能的高能效處理器。

Chetan Khona表示，AMD在年內(nèi)還將推出一系列的示范設計，包括支持AI推理功能的傳感器融合，通過擴展連接器，或者解編碼器去實現(xiàn)視頻AI推理，用于AMR自主移動機器人的8個GMSL、激光雷達+GPS+IMU+WIFI連接一類的接口，以及時間敏感型網(wǎng)絡和其他工業(yè)以太網(wǎng)標準和超過10GE的機器視覺圖像采集卡。全球ODM合作伙伴也將隨之適時推出不同類型的產(chǎn)品，包括通用的預裝BIOS以及按客戶需求定制的BIOS，幫助客戶實現(xiàn)快速部署。

接下來，AMD將繼續(xù)擴大生態(tài)規(guī)模，圍繞Embedded+架構合作研制滿足市場更加細分、應用更加深刻、目標客戶更加明確的應用。Chetan Khona表示，“我們將借用ODM整個生態(tài)能力，讓他們真正做自主的差異化，實現(xiàn)百花齊放，讓終端客戶在其中有更加豐富的選擇?！?/p>

可以說，Embedded+架構充分利用了ODM生態(tài)伙伴的優(yōu)勢。

典型行業(yè)應用，潛力巨大

Embedded+在機器視覺、工業(yè)互聯(lián)、機器人、醫(yī)療和智慧城市領域有廣泛的應用前景。

在Embedded+架構首發(fā)之前，AMD與不同行業(yè)客戶進行了探討和交流，其中，一個典型、令人振奮的場景，就是在醫(yī)療應用中的專用傳感器的接口。

通常醫(yī)用設備都設有專用的傳感器接口，如B超或者內(nèi)窺鏡探頭，它可以連接到Embedded+系統(tǒng)的可編程I/O，在Versal里以超低時延完成高分辨率的波速成形、圖像信號的處理、圖像重建以及其他復雜算法的運行，再通過Radeon顯卡實現(xiàn)渲染和可視化的呈現(xiàn)。目前已經(jīng)支持Ubuntu的Linux系統(tǒng)，很快將會支持Windows。

而集成了機器視覺圖像采集卡的工業(yè)PC或IPC，可以通過GigE vision和CoaXpress連接功能連接標準的攝像頭，實現(xiàn)高帶寬、低時延的通信，無需緩沖即可以最快的速度對圖像進行預處理，甚至可以接入多臺相機同步。由于體積小、功耗低，可以集成到相機攝像頭里，從而節(jié)省大量布線成本。在應用軟件方面，可以運行如Halcon等所有主流的機器視覺處理軟件，且部署更加容易。

談到應用，就離不開安全。AMD在Embedded+架構的Versal和Ryzen的組件和主板上額外提供了相關的配套組件，如61508功能安全、IEC6243網(wǎng)絡安全標準，其設計初衷能夠實現(xiàn)非常好的安全性，在主板上還有一個PTM，可以帶來新一層的網(wǎng)絡安全性。

據(jù)悉，工業(yè)和醫(yī)用領域是AMD在嵌入式業(yè)務方面最重要的業(yè)務群。

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