解构业界首款嵌入式四核x86架构SoC

　　IDC数据预测，2012年全球嵌入式设备的数量是60亿部（不包括PC、智能手机、平板电脑），到2016年这个数字将增长到96亿部。嵌入式应用的使用范围越来越广，在以ARM架构为核心的产品方面，由于高效处理的需求不断增加，则需要不断提升运算效率。而x86架构核心则在高效PC方面拥有丰富资源，现在则尝试应用自身以后的优势，重新进攻嵌入式应用。

　　在大众的印象中，过去嵌入式系统应用，多数强调低功耗的单板电脑、IPC工业控制电脑，此类应用大多以ARM嵌入式处理器为基础，但对比ARM为基础的SoC以及x86处理器为基础的平台，在能效与应用资源方面都相对较弱，因此x86架构的处理器产品则有望重新进攻嵌入式应用市场。

　　北京时间2013年4月24日凌晨，AMD正式对外发布了嵌入式G系列SoC(系统级芯片)平台，是业界第一款四核x86 SoC，专注高效节能的嵌入式应用领域。此前，业界对于2013年AMD的新品发布一直猜测不断，下面TechTarget中国正式为您解密AMD的嵌入式策略和G系列SoC平台。

　　AMD嵌入式SoC平台战略

　　据不完全统计，全球嵌入式相关系统工业产值超过万亿美元。物联网、环绕计算（sround computing）和新一代嵌入式系统将成为计算行业今后取得重大发展的强劲动因。AMD将利用SoC形式的APU(加速处理器)抢攻嵌入式应用市场。为强化嵌入式市场发展，2012年6月，AMD重整事业组织，成立新的嵌入式解决方案业务部，2013年更将加码投资嵌入式产品研发。

　　从领导团队及嵌入式解决方案小组，到全新的增长战略，逐步将其业务过度到高增长市场。去年Arun Iyengar成为AMD公司全球副总裁兼嵌入式解决方案总经理，进一步把握APU在嵌入式应用和规格产品中的机会。AMD嵌入式解决方案业务部将以独立业务单元的形式在AMD高级副总裁Lisa Su领导的全球业务部下运行。

图1.AMD高层领导团队

　　Iyengar表示，AMD改变产品投资策略，除了加强开发x86架构的低功耗方案外，还要让嵌入式市场成为驱动AMD营收成长的主要动力，其中，工业应用市场更将更为AMD首要抢攻重点。AMD会进一步推动系统级芯片（SoC）和图形IP在嵌入式设备中的应用，目标期望到2013年第四季度，将嵌入式产品对AMD的收入贡献占比，从2012年第三季度的5%，提高到20%。

　　进攻工业应用市场将会是AMD嵌入式事业群2013年的首要之务。工业应用市场对加速处理器的低耗电特性要求甚高，因此，AMD采用自身的Turbo Core技术双向管理APU中的中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU)功耗，以进一步打造更低功耗的x86处理器方案。

图2.AMD嵌入式2013年收益目标

　　AMD嵌入式SoC平台出色低功耗、节能特性

　　AMD APU（加速处理器）通过一个高性能总线，在单个硅片上把一个可编程x86 CPU和一个GPU的矢量处理架构连为一体，双方都能直接读取高速内存。AMD APU中还包含其他一些系统成分，比如内存控制器、I/O控制器、专用视频解码器、显示输出和总线接口等。

图3.AMD加速处理器APU平台架构

　　AMD认为x86发展的下一步就是系统级芯片平台架构，需要基于同一颗同片的单一架构将APU与I/O元件整合在一起，通过扩展的I/O功能，使其成为能够提供更高级别的运算与图形性能的单一芯片。AMD的嵌入式G系列APU加上I/O控制器集线器就变成了AMD嵌入式G系列系统级芯片。

图4.AMD系统级平台架构

　　AMD嵌入式G系列系统级芯片使得CPU性能提高了113%，GPU性能改善了20%之多。提供了功能丰富的I/O，实现了全I/O集成，经过简化的无风扇设计，降低了材料成本，且其体积缩小了33%，每瓦性能得到了很大程度的提升，因此，耗电量更少并且价格更便宜。低热设计功耗（TDP）帮助实现更加纤薄的系统设计，针对不同的应用，TDP范围从9W到25W。

图5.世界上第一款真正的四核x86系统级芯片

　　在今年一月份的CES 2013上，AMD Temash和Kabini就已经亮相，这两款产品是AMD公司首个真正意义上的嵌入式晶片系统APU，二者都是业界首款基于X86架构的SoC。嵌入式的Kabini属于G系列，基于Bobcat（山猫）内核，市场上此前已经被列出三款产品：其中一款是低端双核心，主频1GHz，热设计功耗9W；第二款也是双核心，主频提高到1.65GHz，热设计功耗也升至15W；最后是高端的四核心，主频2GHz，热设计功耗则是25W。都支持16GB DDR3-1600和DR3-1866内存。

　　作为业界第一款四核x86 SoC，为了帮助嵌入式设备加速加载时间，低功耗系列的AMD嵌入式G系列SoC平台基于最新Jaguar（美洲虎）架构，以及最新GCN的IGP解决方案制造工艺为28nm，提供了更好的能效保障。与英特尔Atom（凌动）相比，在运行多个行业标准计算密集型基准程序时，具有2倍（125%）的优势，其CPU内核增加了一倍，达到了四核。此外，AMD Radeon 8000系列GPU与英特尔Atom相比，在运行多个行业标准图形密集型基准程序时，其优势达到具有5倍以上，即430%。

图6.AMD嵌入式G系列APU与AMD嵌入式G系列SoC

　　Semicast Research的首席分析师Colin Barnden表示：“随着物联网渗透到我们生活中从工作到家庭的方方面面，设备需要在更小的封装中实现高性能、I/O连接与高能效。凭借这种新型AMD SOC设计，AMD嵌入式G系列平台实现了高性能、小体积、低能耗与全I/O集成的完美结合，能实现更小外形的嵌入式设计、低温高效的运行以及简化制造的要求。AMD将X86 CPU的功能及AMD Radeon图形处理器的性能与I/O互连设计全部整合在同一裸片上，从而超越了竞争对手。”

　　AMD嵌入式G系列SoC平台行业应用

     AMD嵌入式G系列SOC支持Windows Embedded 8和Linux，目标市场定位在瘦客户端、工业平板电脑、机器视觉；车载系统、汽车信息娱乐；零售/数字标牌、POS、智能终端机；赌场、街机游戏、视频彩票终端；工业控制与自动化；IP-TV、机顶盒；中小企业存储设备与安全监控等方面。

　　通过纠错码内存，将x86性能带入到需要更高级别完整性的新市场当中，AMD提供了可以升级的CPU/GPU性能。此外还可以通过两个或者多个显示器提供越引人瞩目的3D高清多媒体内容。当然性价比一直是AMD在市场上额长足优势，该平台也不例外。

图7.用于高性能工业PC的AMD嵌入式G系列SoC

图8.部分AMD嵌入式G系列SoC客户/ODM应用

　　此外，我们了解到AMD最新嵌入式G系列产品通过了JEDEC（固态技术协会是微电子产业的领导标准机构）相关标准认证，为嵌入式解决方案树立了新标杆。

　　AMD正在从传统PC市场走向多元化，其新一代以x86核心基础的嵌入式应用平台，利用新一代的制程整合搭配SoC异质核心封装技术，可在更小的晶片体积重整合更快、更多的x86核心与GPU，在能效上可让嵌入式应用系统平台接近接近一般PC。在新的制程与更加成熟的和新架构整合下，采用x86核心的嵌入式系统解决方案，也能接近嵌入式系统对于的低功耗水准的要求。