AMD：加速嵌入式市場變革的APU、HSA技術

美商超微半導體 （AMD） 領先推出結合傳統(tǒng)x86 處理器與繪圖處理器于一體的APU晶片，并以桌機╱筆電等領先技術導入嵌入式產(chǎn)品，與推動OpenCL異質(zhì)平行運算的相關應用。AMD也致力于與上游處理器業(yè)者，建構HSA異質(zhì)性運算架構產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與生態(tài)鏈，加速嵌入式系統(tǒng)的應用新猷并帶動市場的變革。

挾豐沛技術及產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗 瞄準嵌入式市場全面啟動
美商超微半導體全球嵌入式解決方案事業(yè)部 （AMD Embedded Solutions） 副總裁暨總經(jīng)理Scott Aylor，就AMD嵌入事業(yè)群組織架構、市場狀況、AMD的嵌入式策略與相關解決方案做闡述。目前AMD由Lisa Su博士擔任全球業(yè)務單位資深副總暨總經(jīng)理并由五位副總分別帶領圖形事業(yè)部（Graphics Business）、用戶端事業(yè)部（Client Business）、半導體客制化事業(yè)部（Semi-Custom Business）、嵌入式事業(yè)部（Embedded Business）與伺服器事業(yè)部（Server Business）五大事業(yè)部門。經(jīng)過2012年Q3到2013年Q1的組織重整計劃，AMD嵌入式事業(yè)部順利在2013年Q3站穩(wěn)山頭、加速執(zhí)行原有產(chǎn)品藍圖，達成2013全年度財報目標。
AMD嵌入式解決方案事業(yè)部并在2014年以轉型求贏的發(fā)展策略，建構領先業(yè)界的低功耗、x86和ARM架構伺服器，與繪圖卡產(chǎn)品的硬體電路IP，將既有40～50%業(yè)務轉型至近年來呈現(xiàn)高成長率的低功耗終端、嵌入式產(chǎn)品、客制化半導體、專業(yè)繪圖卡與高密度伺服器等市場領域。AMD嵌入式事業(yè)群累積超過20年各個嵌入式領域應用方案的豐富經(jīng)驗，提供更長的供貨期、更低功耗、更寬廣的技術支援外，同時提升可靠度，以兼具低功耗、高效能優(yōu)勢且更多元彈性化的嵌入式應用滿足市場和客戶需求。

邁向運算新紀元
Scott Aylor指出，圖形加速啟發(fā)了視覺與互動式運算體驗，從觸控式螢幕到劇場級3D顯示等驚艷技術，至今已普及到每位PC用戶，整個歷程花費了約20年之久。時至今日，各式影像運算技術已隨著科技的腳步，無形地遁入日常生活之中、時時刻刻圍繞在消費者身邊，將消費者帶入更便利、快速的運算新紀元。
據(jù)Juniper市調(diào)機構預估，到2017年全球?qū)?億部機聯(lián)網(wǎng)（M2M）與嵌入式裝置；鑒于全球市場發(fā)展需求，AMD嵌入式解決方案事業(yè)部也將聚焦于智能終端、智能用戶端裝置、智能伺服器、智能云端運算、即插即用的IP智財電路，以及嶄新的處理器架構。據(jù)2013年5月IDC針對M2M、IoT從2006～2016年市調(diào)預估指出，傳統(tǒng)嵌入式裝置數(shù)量己從2006年31.11億部成長到2013年56.7億部，預估至2016年將會達到70.63億部；而智能裝置的出貨量也從2006年2.839億部，在2013年成長至17.38億部，追平手機2013年出貨量的17.56億只，而智能裝置出貨量更預估會在2016年成長至25.94億部。
依VDC調(diào)研機構2012年對嵌入式市場調(diào)研觀察，預料在2016年總值155億美元的嵌入式市場，x86與ARM架構處理器將占82%。若分析嵌入式處理器在各種應用領域的市占率與復合成長率（CAGR），網(wǎng)通產(chǎn)品占13.3%、CAGR 6.8%，工業(yè)用平板占7.4%、CAGR 8.1%、消費性電子產(chǎn)品占6%、CAGR 8%，工控應用產(chǎn)品占4.3%、CAGR 5.8%，零售自動化設備占3.4%、CAGR 9.9%，儲存裝置占3%、CAGR 6.8%，游戲機占2.6%、CAGR 11.4%，數(shù)位看板占1.9%、CAGR 14.2%，醫(yī)療電子占1.6%、CAGR 12.9%，精簡型電腦占1.1%、CAGR 7.2%。
Scott Aylor更進一步說明AMD嵌入式產(chǎn)品與技術策略，在于開發(fā)創(chuàng)新的嵌入式平臺，致力于領先產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)解決方案。AMD在視覺嵌入式平臺具備無與倫比的技術領先地位，追求最低成本、最低功耗下的效能領先，是業(yè)界唯一提供ARM與x86架構的嵌入式產(chǎn)品組合的處理器供應商，同時引領整個產(chǎn)業(yè)界進入異質(zhì)運算架構 （Heterogeneous System Architecture；HSA） 的典范轉移。
嵌入式技術解決方案與藍圖擘畫

Scott Aylor指出，AMD嵌入式產(chǎn)品技術解決方案將瞄準工業(yè)控制與自動化 （Industrial Control & Automation）、嵌入式游戲機 （Embedded Gaming）、精簡型電腦 （Thin Client）、數(shù)位看板 （Digital Signage） 與網(wǎng)通基礎設備（Communications Infrastructure） 等市場。在獨立顯示卡╱晶片部份， 超微于2013年推出512MB GDDR5容量的AMD Radeon E6460及E6760 繪圖晶片，預計于2014年推出代號Adelaar （老鷹） 的下一代繪圖核心，具備72GB/s超高記憶體傳輸速率、2GB的GDDR5繪圖記憶體設計。

針對低功耗區(qū)塊，2013年AMD推出Embedded G系列APU，內(nèi)建等同于RadeonHD8000的繪圖核心與二到四核Jaguar 處理器核心架構，設計功率6～25W；2014年將推出代號Steppe Eagle （草原雄鷹） 的APU，采取二至四核的增強型Jaguar 處理器核心，Sea Islands等級的繪圖核心，設計功率5～25W。

而高效能區(qū)塊 （High-performance），2013年AMD則推出Embedded R系列APU與處理器晶片，采二至四核Piledriver 處理器核心架構，前者并結合AMD Radeon HD 7000系列繪圖核心，設計功率為17~35W。并在2014年先推出代號Bald Eagle （白頭鷹） 的APU/CPU晶片，采二至四核Steamroller 處理器核心架構，APU則整合Sea Islands 繪圖核心，設計功率維持17~35W；隨后將推出首度結合四至八核的64位元ARM Corte-A57處理器核心架構、代號Hierofalcon （獵鷹） 的處理器單晶片，此產(chǎn)品并整合10 Gigabit乙太網(wǎng)路控制器，設計功率15～30W。

AMD針對工控自動化、儲存裝置、游戲機、數(shù)位看板、零售裝置與HMI人機介面等高效能市場，推出Embedded R系列X86 APU；針對網(wǎng)路儲存裝置、資安裝置與統(tǒng)合型路由器等網(wǎng)通設備，推出Embedded R系列ARM SOC；針對精簡型電腦、汽車娛樂設備、POS、STB/IP TV機上盒╱網(wǎng)路電視盒等低功耗市場，推出Embedded G系列X86 SOC。而保全、監(jiān)控、醫(yī)學影像、國防航太等高效能繪圖╱多媒體應用市場，則有AMD Embedded Radeon繪圖晶片可供應用。

在嵌入式軟體部份，作業(yè)系統(tǒng)有Windows、Windows Embedded、Linux、RTOS和Android的支援，虛擬化平臺軟體（Virtualization）部份則有VMWare、Citrix、Windriver、KVM、XEN等；效能函式介面則提供Direct X、OpenGL、OpenCL、DirectCompute、C++ AMP與各種Multimedia編╱解碼器；技術部份則提供HSA異質(zhì)性運算架構和AMD Eyefinity（多重顯示技術）；開發(fā)工具部份則提供效能函式庫、系統(tǒng)開發(fā)套件（SDK）、錯誤偵測剖析工具與應用函式庫等。
引領HSA異質(zhì)化運算架構 推動成為產(chǎn)業(yè)主流

HSA異質(zhì)性運算架構（Heterogeneous System Architecture），是一種讓整合于單一矽晶片內(nèi)部CPU、GPU、DSP等處理元件，藉由妥善的任務分配到最佳處理單元，使所有元件都能無縫的和諧運作。AMD的APU結合了以串列資料處理（Serial Data processing）見長的處理器，及平行化資料處理（Parallel Data Processing）見長的Radeon 繪圖核心于一體，藉由hUMA異質(zhì)統(tǒng)一記憶體存取架構，相互高速溝通并剔除反覆的存取時序，使軟體開發(fā)者發(fā)揮硬體應有的效能，提供更豐富視覺、直覺且類似人類互動的使用新體驗。

Scott Aylor表示，AMD于2012年6月聯(lián)合安謀（ARM）、三星（Samsung）、高通（QUALCOMM）、德儀（TI）與聯(lián)發(fā)科（MEDIATEK）等處理器大廠，成立非營利的異質(zhì)系統(tǒng)架構基金會（HSA Foundation），建立從矽智財（Silicon IP）到軟體開發(fā)商等完整異質(zhì)性運算的產(chǎn)業(yè)鏈。另一方面，全球連網(wǎng)裝置出貨量在2012年為12億部，預估到2016年將成長到21億部；而在出貨超過8億部連網(wǎng)裝置的三個處理器大廠中，就有兩個是HSA聯(lián)盟成員。由此可見，HSA將會是驅(qū)動未來數(shù)十億多核心連網(wǎng)裝置創(chuàng)新步伐的終極推手。

Scott Aylor總結，嵌入式市場持續(xù)成長需要針對垂直整合與系統(tǒng)挑戰(zhàn)提出因應的技術解決方案。AMD做為一個可信任的科技合作夥伴，提供全方位的嵌入式技術解決方案，引領業(yè)界與客戶提供嵌入式市場應用的創(chuàng)新之道。