Grâce à l'association des cœurs de processeur x86 avancés et des multiples cœurs vectoriels de l'APU, la plateforme AMD Embedded série G permet aux développeurs de logiciels de créer des applications de calcul massif innovantes, élargissant ainsi le champ d'application des systèmes embarqués. Elle permet également d'exécuter beaucoup plus rapidement de nombreuses applications embarquées existantes sans dépasser les limites de consommation énergétique des appareils compacts (SFF). De ce fait, la plateforme AMD Embedded série G est idéalement positionnée pour surpasser la plupart des plateformes embarquées concurrentes, des appareils mobiles basse consommation aux serveurs industriels robustes haut de gamme. La prise en charge de nouveaux outils tels que DirectCompute et OpenCL™ au niveau de l'unité d'exécution, ainsi que le développement d'applications de données parallèles, simplifient la création de nouvelles applications.
Les processeurs actuels manquent de performances
Environ tous les deux ans, les progrès de la technologie des semi-conducteurs permettent aux concepteurs de puces de doubler le nombre de transistors pouvant tenir sur une surface donnée de silicium. Au cours de la dernière décennie, ces transistors supplémentaires ont permis d'accroître la taille du cache intégré et d'ajouter des cœurs de processeur x86, faisant des processeurs actuels les plus rapides jamais conçus. Cependant, même à cette vitesse, les processeurs actuels ne suffisent pas à eux seuls pour offrir une expérience informatique véritablement moderne et dynamique. Les applications les plus récentes exigent des processeurs capables de traiter d'énormes quantités de données et nécessitent des centaines, voire des milliers, d'unités d'exécution individuelles pour manipuler les bases de données massives nécessaires, par exemple, à la reconnaissance de formes en temps réel pour le contrôle qualité, à l'analyse de données sonar ou radar, à la vidéosurveillance ou encore à des applications d'imagerie médicale telles que la détection d'anomalies dans une image radiographique 3D. Il n'est donc pas surprenant que les architectures de processeurs traditionnelles et les outils de programmation optimisés pour les structures de données scalaires et les algorithmes séquentiels ne soient pas adaptés à ces nouveaux modèles de données vectoriels, multi-unités et parallèles.
Les processeurs vectoriels programmables améliorent la vitesse de traitement
Heureusement, des architectures et des outils innovants, mieux adaptés à ces charges de travail, ont vu le jour. Les unités de traitement graphique (GPU), initialement conçues pour améliorer la visualisation 3D, sont devenues de puissants processeurs vectoriels programmables, capables d'accélérer une grande variété d'applications logicielles. Des outils comme DirectCompute et OpenCL™ permettent aux développeurs de créer des applications basées sur des standards ouverts, combinant la puissance des cœurs CPU et GPU programmables et fonctionnant sur une large gamme de plateformes matérielles. Plusieurs éditeurs de logiciels indépendants (ISV) ambitieux ont déjà intégré la prise en charge de ces nouvelles capacités vectorielles dans leurs produits les plus avancés, mais jusqu'à présent, ils devaient structurer leur code autour d'interfaces matérielles et logicielles propriétaires pour y parvenir. Comme on peut l'imaginer, cela exigeait des efforts considérables, et les résultats étaient souvent loin d'être optimaux.
Nouvelles unités de traitement accéléré (APU) d'AMD :
La nouvelle plateforme embarquée série G basée sur l'APU AMD Fusion élimine, pour la première fois, ces obstacles grâce à sa conception. Les nouveaux APU d'AMD combinent des cœurs de processeur x86 à usage général avec des GPU véritablement programmables sur un seul composant en silicium. Ceci permet aux équipementiers de créer de nouvelles générations d'applications et d'interfaces utilisateur sans les limitations des architectures de processeur traditionnelles qui ont dominé l'industrie informatique pendant des décennies. D'autres ont également combiné un processeur et une unité graphique de base en un seul composant, mais aucun n'a tenté cette prouesse avec des GPU véritablement programmables, et encore moins avec des GPU pouvant être programmés avec des outils de développement de haut niveau standard de l'industrie tels que DirectCompute™ et OpenCL™.
Du point de vue des logiciels exécutés, les nouveaux APU présenteront des similitudes avec les plateformes DirectCompute et OpenCL™ actuelles. Ainsi, les ressources dont les OEM ont actuellement besoin pour les plateformes existantes pourront être réutilisées pour les plateformes futures. De plus, ces nouveaux APU intègrent divers composants système critiques, tels que des contrôleurs de mémoire, des contrôleurs d'E/S, des décodeurs vidéo spécialisés, des sorties d'affichage et des interfaces de bus. Le tout est proposé dans des APU compacts et évolutifs, allant du monocœur au bicœur, adaptés aux besoins de leurs marchés cibles. Ils offrent ainsi des performances élevées sur une plateforme écoénergétique pour une grande variété de systèmes embarqués. Mais quels sont les points communs et les avantages de la nouvelle plateforme AMD Embedded série G pour les OEM et les utilisateurs finaux de systèmes embarqués ?
Expérience multimédia et visuelle exceptionnelle.
La nouvelle plateforme AMD Embedded série G offre une expérience multimédia et Internet complète, ainsi qu'un niveau de performance visuelle inédit, avec une amélioration de 87 % des scores 3DMark06 (1) et une consommation d'énergie plus de trois fois supérieure à celle de la génération précédente (2). Avant la plateforme AMD Embedded série G, des cartes graphiques dédiées ou des cartes d'extension étaient nécessaires pour obtenir des performances graphiques et vidéo comparables, ce qui entraînait une consommation d'énergie nettement plus élevée. Le processeur AMD Embedded série G est également le premier de sa catégorie à intégrer les capacités graphiques DirectX® 11 avec la prise en charge d'OpenGL 4.0 et d'OpenCL™. La disponibilité de ces API graphiques avancées permet aux développeurs de créer facilement des applications d'aujourd'hui pour demain. Pour ces applications, la plateforme prend également en charge deux écrans indépendants via une large gamme d'interfaces, notamment DisplayPort, DVI et HDMI, ainsi que les interfaces LVDS et VGA intégrées, avec une résolution maximale de 2560 x 1600 pixels. Grâce à toutes ces améliorations, la plateforme AMD Embedded série G est idéale pour une large gamme d'applications sur les marchés de la convergence embarquée. D'une part, cette nouvelle technologie s'adresse non seulement aux PC grand public classiques, tels que les ordinateurs portables et les tablettes, mais aussi aux applications embarquées du secteur de l'électronique grand public, comme les décodeurs intégrés (xSTB) pour la télévision sur IP, les clients de streaming et les consoles de jeux. D'autre part, cette plateforme évolutive convient également aux applications embarquées non grand public exigeant des performances visuelles exceptionnelles, un encombrement réduit, une conception sans ventilateur et une disponibilité à long terme. On les retrouve, par exemple, dans les secteurs de l'automatisation industrielle, de l'infodivertissement, de l'affichage dynamique, des jeux vidéo, du médical et des transports.
Conception compacte et innovante :
grâce aux améliorations continues apportées à la conception des processeurs, la plateforme AMD Embedded série G a évolué vers une conception compacte et écoénergétique. L’intégration de l’APU réduit l’encombrement d’une plateforme traditionnelle à trois puces à seulement deux puces. L’APU et son contrôleur d’opérations intégré simplifient la conception, nécessitant moins de couches de carte et une alimentation plus petite. Avec une amélioration de 48 % de l’efficacité surfacique par rapport aux plateformes de génération précédente (3), la taille réduite et la faible consommation d’énergie contribuent à réduire les coûts globaux du système et permettent aux appareils ultra-mobiles et sans ventilateur, tels que les tablettes PC pour la logistique et la santé, de bénéficier d’une autonomie accrue.
Réduction des coûts du cycle de vie des produits :
Grâce à une large gamme d’options de performance, des APU monocœur à 1,2 GHz aux variantes bicœur à 1,6 GHz, la plateforme AMD Embedded série G permet aux OEM d’utiliser des conceptions monocartes pour l’ensemble du spectre, des applications d’entrée de gamme aux solutions haut de gamme. Ainsi, une seule plateforme peut être utilisée pour toute une gamme de variantes de produits, par exemple pour une famille de PC industriels allant des versions basse consommation aux versions hautes performances. De plus, si un nouveau système est développé sur la base de cette plateforme, le taux de réutilisation de la conception est extrêmement élevé, car la grande évolutivité du processeur couvre jusqu’à 80 % des exigences de performance actuelles sur tous les marchés embarqués. Cette conception de plateforme évolutive s’adapte à la chaîne d’approvisionnement et contribue à minimiser la complexité opérationnelle et les coûts associés, améliorant ainsi la rentabilité de la plateforme. Cette conception monoplateforme et évolutive aide les fabricants à réduire les coûts de développement, à optimiser les solutions et à accroître la stabilité des produits. De plus, le cycle de vie embarqué d'AMD contribue à garantir la disponibilité à long terme de la plateforme, ce qui est essentiel, notamment pour les marchés de l'informatique grand public non embarquée.
En conclusion,
la plateforme AMD Embedded G-Series offre aux clients de systèmes embarqués une plateforme complète et évolutive, bénéficiant d'un support à long terme, qui contribue à accélérer la conception des systèmes, les cycles de développement et la mise sur le marché des applications. Elle offre des performances exceptionnelles et une expérience visuelle supérieure, tout en maintenant une consommation d'énergie très faible. Grâce à tous ces avantages et à un encombrement considérablement réduit, il n'est pas surprenant que, parallèlement au lancement de la nouvelle plateforme AMD Embedded G-Series, plusieurs fabricants de matériel embarqué, dont Compulab, Congatec, Fujitsu, Kontron et Quixant, aient annoncé leur intention de prendre en charge le premier APU au monde sur une large gamme d'appareils embarqués.
Avec l'introduction de l'une de ses technologies les plus compétitives à ce jour, la nouvelle technologie APU d'AMD constitue une solution complète qui non seulement répond à 80 % des besoins du marché de l'embarqué, mais a également le potentiel de révolutionner ce marché. Par conséquent, les équipementiers devraient envisager d'évaluer cette nouvelle technologie afin de satisfaire les exigences de leurs clients en matière d'expérience utilisateur optimale et de débit de données massif, quel que soit le niveau de performance.
Auteur : Aurelio Wosylus, directeur régional des ventes Europe d’AMD GmbH – Unité commerciale Embarquée.
REMARQUES
(1) Lors de la comparaison du processeur AMD G-T56N avec la plateforme AMD Athlon™ Neo L325/780E : -
Le score 3DMark06 (1280 x 1024) de l’AMD G-T56N est de 1938.
- Le score 3DMark06 (1280 x 1024) de la plateforme AMD Athlon™ Neo ASB1 325/780E est de 1033.
- (1938 - 1033) / 1033 = 0,876 x 100 = 87 %. -
Des tests internes de consommation sur système embarqué, basés sur la génération précédente de processeurs AMD (au 13 octobre 2010), ont montré une amélioration de 87 % du score 3DMark06 par rapport à la génération précédente.
-Système actuel : AMD G-T56N APU, plateforme de développement Inagua, 2 Go de RAM, Windows 7.
Génération précédente : processeur AMD Athlon™ Neo L325, carte mère MSI 9858, 2 Go de RAM, Windows 7.
(2) Comparaison de la plateforme AMD G-Series T44R avec l'AMD Sempron™ 210U/780E exécutant 3DMark06.
-T44R : 1401 (3DMark06 1280x1024) / (9 + 4,7) = 102,3 3DMarks/Watt
->> AMD Sempron™ 210U/780 : 1000 (3DMark06 1280x1024) / (15 W + 13 W + 4,5 W) = 30,8
3DMarks/Watt
->> 102,3/30,8 = 3,32
-Les tests de consommation interne par rapport aux systèmes embarqués, basés sur le processeur AMD de génération précédente (au 13 octobre 2010), ont montré un avantage de plus de 3 fois en termes de performances graphiques par watt pour la génération actuelle. Système actuel : Plateforme de développement APU AMD G-T44R Inagua (TDP de 9 W), 2 Go de RAM, Windows 7.
Génération précédente : Processeur AMD Sempron™ 2010U (TDP de 15 W), carte mère MSI 9858, 2 Go de RAM, Windows 7. Les performances graphiques par watt sont calculées à partir des résultats de 3DMark® 06 divisés par l’enveloppe thermique (TDP).
(3) La plateforme AMD série G offre une taille 48 % plus petite que la génération précédente
d’APU série G (19 x 19) : 361 mm² + FCH série G (23 x 23) = 529 mm² ; 890
mm² + ASB1 : 729 mm² + 780e : 441 mm² + SB710 : 529 mm² = 1 699 mm² ;
(1 699 mm² - 890 mm²) / 1 699 x 100 mm² = 48 %.
