AMD Ryzen Embedded V2000 в компьютерах COM Express Compact — 8 ядер для гетерогенных периферийных вычислений

AMD Ryzen Embedded V2000

Важность коммуникации продолжает расти, поэтому с быстро растущим числом приложений IIoT, поддерживающих сети, встроенные системы должны выполнять все большее количество задач, таких как сбор данных приложений, которые необходимо перекодировать и иногда анализировать локально с использованием искусственного интеллекта (AI). алгоритмы. В то же время необходимо обмениваться данными с корпоративными облаками клиентов и другими OEM-приложениями, и эта связь, конечно, должна быть очень безопасной, поскольку новые модели с оплатой по факту использования превращают устройства, машины и системы в источник дохода OEM, который должен быть защищен. Шифрование требует дополнительных вычислительных мощностей, и в идеале встроенные системы следует постоянно контролировать с помощью фоновых инструментов для предотвращения атак.

Новые процессоры AMD Ryzen Embedded V2000 расширяют существующие возможности процессорной технологии V1000 и устанавливают совершенно новый стандарт, позволяя создавать модульные компьютеры COM Express Type 6 с 8-ядерными 16-поточными процессорами. Более того, TDP этих решений составляет от 54 Вт при полной мощности до всего 10 Вт. Это критически важно для функциональности многих встраиваемых систем без вентилятора, а затем приводит как к огромному скачку производительности, так и к значительному расширению возможностей многозадачности. Новые процессоры предоставляют пользователям вдвое большую вычислительную мощность на ватт мощности и примерно на 15% больше выполняемых инструкций на тактовую частоту (IPC). У них также вдвое больше ядер по сравнению с предыдущим поколением.

Новая микроархитектура Zen 2 по 7-нм техпроцессу

AMD Ryzen Embedded V2000 Новая микроархитектура Zen 2 по 7-нм техпроцессу

Значительное повышение эффективности обработки данных по сравнению с процессорами семейства V1000 возможно благодаря использованию новой процессорной архитектуры под названием «Zen 2» и более совершенного технологического процесса полупроводников с характерным размером 7 нм. AMD сохранила многие инновации из первой микроархитектуры Zen — например, механизм CPU Core Complex (CCX), объединяющий до 4 ядер в одно устройство. В CCX каждое ядро может получить доступ к общим кэшам L2 и L3 с одинаковой низкой задержкой. По сравнению с V1000, AMD удвоила кэш L2 с 2 МБ до 4 МБ и до 8 МБ на CCX для кеша L3. Хотя кэш L1 не был увеличен, его пропускная способность была увеличена вдвое с 16 до 32 КБ за такт.

Одним из результатов этих улучшений является увеличение IPC на 15%. В сочетании с улучшенным полупроводниковым процессом (переход от 14 к 7 нм) это привело к удвоению многопоточной эффективности на ватт мощности и до 30% более высокой эффективности однопоточной обработки.

AMD использовала признанные в отрасли программы тестирования, чтобы убедить сообщество в производительности процессоров AMD Ryzen Embedded V2000. В их составе процессор AMD Ryzen V2718 с TDP 15 Вт, 8 ядер и базовой тактовой частотой 1, 7 ГГц был объединен с 6-ядерным процессором Intel Core i7 10710U с тактовой частотой 1, 6 ГГц и четырехъядерным процессором Intel Core i7. 10510U работал на частоте 1, 8 ГГц. Оба являются процессорами десятого поколения и имеют TDP 15 Вт. Как видно из рисунка 2, хотя 6- и 4-ядерные процессоры Intel равны по однопоточной производительности с AMD Ryzen V2000, результаты значительно меняются при тестировании многопоточности. -основная производительность. Здесь V2000 более чем в два раза быстрее, чем четырехъядерный i7, а также имеет явное преимущество около 33% над шестиядерным i7. Маятник склоняется в пользу процессора AMD Ryzen V2000 также с точки зрения графической производительности. По сравнению с обоими процессорами i7, в тесте 3DMark Time Spy он показал более чем в два раза больше результатов. Даже по сравнению с чипом с гораздо более высоким TDP, таким как 6-ядерный Intel Core i7 9750H с TDP 45 Вт и тактовой частотой 2, 6 ГГц, Ryzen V2000 обеспечивает исключительную производительность. Он предлагает почти такую же однопоточную производительность, но примерно на 45% больше многопоточности и почти на 40% больше графической производительности.

На 40% выше графическая производительность

Помимо вычислительной мощности впечатляет и графическая производительность. Видеокарта AMD Radeon RX Vega, интегрированная с процессором в блоке SoC, основана на архитектуре GCN пятого поколения и поддерживает до 7 блоков графического процессора. Его эффективность увеличилась на 40% по сравнению с его уже неплохим предшественником. Карта также использует более энергоэффективную технологию 7 нм, а на частоте 1, 6 ГГц тактовая частота также на 300 МГц выше по сравнению с предшественницей.

Поддержка 4 4K UHD

Семейство процессоров AMD Embedded Ryzen V2000 может поддерживать четыре независимых дисплея 4K параллельно, сохраняя при этом частоту обновления 60 Гц для плавного воспроизведения контента и реалистичного воспроизведения изображения благодаря высокому динамическому диапазону (HDR) с 10-битной глубиной цвета на канал. В дополнение к типичным цифровым вывескам и игровым приложениям, 10-битное цветовое кодирование полезно для высококачественных медицинских диагностических систем. DirectX 12 и OpenGL версии 4.4, с другой стороны, обеспечивают эффективную поддержку 3D-графики, а интегрированный видеодвижок обеспечивает аппаратное ускорение потоковой передачи видеоконтента 4K HEVC (H.265 и VP9) с частотой 60 Гц в обоих направлениях без перегрузки ЦП. . Графика Vega поддерживает новейшие интерфейсы дисплея, включая DisplayPort 1.4, HDMI 2.1 и eDP 1.4, что является гарантией высокой пропускной способности. Поддержка HSA и OpenCL 2.0 позволяет назначать вычислительные задачи графическому процессору в приложениях машинного обучения и обеспечивает дополнительный прирост производительности.

Оптимизированные интерфейсы

Новый процессор имеет больше высокоскоростных интерфейсов связи и доступных линий ввода-вывода, чтобы удовлетворить требования высокопроизводительных периферийных систем и промышленных компьютеров на базе микросхем, которые сегодня особенно востребованы. Процессоры V2000 поддерживают 20 линий PCIe Gen 3. Это на 8 больше, чем у V1000, который даже с 4 дополнительными линиями PCIe имеет всего 16 линий. Более того, процессоры V2000 позволяют полностью реализовать USB-C. Это связано с тем, что 2 из 4 портов USB, поддерживающих 10 Гбит / с USB 3.1 Gen 2, также поддерживают режимы USB Power Delivery (PD) и Alt-DP с линиями DisplayPort 1.4. Кроме того, новые SoC поддерживают 4 USB 2.0, что обеспечивает обратную совместимость. Как и прежде, для хранения данных доступно 2 порта SATA.

SoC AMD Ryzen V2000 также поддерживают ряд интерфейсов, специально адаптированных для рынка встраиваемого оборудования, таких как устаревшие UART, IC, SMBus, SPI и GPIO.

Лучшая защита

Помимо улучшенной производительности, новые процессоры V2000 также предоставляют расширенные функции безопасности, которые обеспечивают лучшую защиту от несанкционированного доступа к сохраненным данным или программному коду. Как и в системах V1000 и R1000, здесь механизм AMD Memory Guard выполняет несколько важных функций безопасности, в том числе:

  • безопасное шифрование основного хранилища, которое блокирует доступ злоумышленников к конфиденциальным данным и помогает защитить от атак перезагрузки
  • Безопасная загрузка защищает процесс загрузки вашего компьютера, так что никакое неавторизованное программное обеспечение не может взять на себя важные системные функции,
  • UEfiSecure Boot предотвращает загрузку вредоносного кода или неавторизованного программного обеспечения во время запуска системы.
    Чтобы процесс шифрования и декодирования зашифрованных данных не влиял отрицательно на производительность системы, процессоры V2000 имеют встроенный ускоритель AES-NI. Архитектура Zen 2 также обеспечивает аппаратную защиту от известных эксплойтов Spectre и Spectre v4. В результате OEM-производители и пользователи больше не должны полагаться на механизмы безпасности, предоставляемые операционными системами.

Модули COM Express Compact

Congatec выпустила первый модуль COM Express с процессором AMD Ryzen Embedded V2000.

conga-TCV2 COM Express Type 6 Compact от congatec

Новая серия процессоров V2000 доступна в четырех вариантах. Все эти типы производятся в модулях conga-TCV2 COM Express Type 6 Compact от congatec. Они поставляются с 4 МБ кэш-памяти второго уровня, 8 МБ кэш-памяти третьего уровня и до 64 ГБ для быстрой и энергоэффективной 64-разрядной двухканальной памяти DDR4 со скоростью до 3200 млн транзакций в секунду и поддержкой ECC для максимальной целостности данных. Компьютеры Conga-TCV2 поддерживают до четырех независимых дисплеев с разрешением до 4K при 60 кадрах в секунду через 3 интерфейса: DisplayPort 1.4 / HDMI 2.1 и LVDS / eDP. Также есть 1 PEG 3.0 8 и 8 PCIe Gen 3, 2 USB 3.1 Gen 2, 8 USB 2.0, 2 SATA Gen 3, Gbit Ethernet, 8 GPIO, SPI, LPC и 2 UART.

Компьютер поддерживает гипервизор RTS и позволяет работать с такими операционными системами, как Microsoft Windows 10, Linux / Yocto, Android Q и Wind River VxWorks. Приложения с высокими требованиями к безопасности используют встроенный процессор AMD Secure, который реализует аппаратное шифрование и алгоритмы RSA, SHA и AES. На плате также есть модуль TPM.

Новые модули также отлично подходят для интеллектуальной робототехники, электронной мобильности и автономных транспортных средств, которые используют алгоритмы машинного обучения для оптимизации производительности.

Исхаков Максим

Руководитель информационного портала "Безопасник". Директор компании по продаже и установке систем безопасности.

Оцените автора
Портал о системах видеонаблюдения и безопасности
Добавить комментарий