摘要：嵌入式计算正面临着新的挑战，来自网络、存储和工业领域的三大趋势正在推动未来计算的发展： 首先，AI工作负载和相关应用的驱动，使得网络流量迅速增加。相关研究机构预测，今后五年，网络流量会增加120%，因此需要高吞吐量、低时延以及高能效的数据处理和传输技术。 其次
嵌入式计算正面临着新的挑战，来自网络、存储和工业领域的三大趋势正在推动未来计算的发展： 首先，AI工作负载和相关应用的驱动，使得网络流量迅速增加。相关研究机构预测，今后五年，网络流量会增加120%，因此需要高吞吐量、低时延以及高能效的数据处理和传输技术。 其次，数据存储需求五年增长了20%，且这一趋势将持续下去。随之而来，对实时的数据分析和计算都提出了更高要求，比如I/O连接性、算力等等，都提出了更高要求。 第三，工业边缘计算需求也呈爆炸式增长。因为工业环境下必须要对数据进行实时处理，这对于智能制造、自动化等方面的需求都至关重要，因此对计算性能和能耗提出了更高要求。 从以上趋势可以看到，人工智能驱动的流量增长、数据爆炸，还有工业边缘算力需求的扩张，都对嵌入式领域的网络、存储以及工业的应用提出了更高的计算要求，也对新一代处理器提出了更高的需求。
第五代 AMD EPYC（霄龙），全面赋能嵌入式计算AMD日前宣布推出了第五代 AMD EPYC（霄龙）嵌入式处理器，进一步扩展了x86 嵌入式处理器产品组合。 AMD在嵌入式CPU领域的探索可以追溯到7年前。2018年，AMD推出了第一代EPYC嵌入式3000系列处理器，该系列基于14nm“Zen”架构打造，具备出色的性能和更高的能效比。此后，AMD又陆续推出了第二代基于“Zen 2”架构的7002系列处理器、第三代基于“Zen 3”架构的7003系列处理器，制程工艺也由14nm演进到7nm。基于“Zen 4”架构的第四代EPYC嵌入式9004系列处理器采用5nm工艺，于2023年推出，最高96核配置。
最新推出的第五代AMD EPYC 嵌入式9005系列CPU针对嵌入式市场进行了优化，在尖端计算能力与专属打造的嵌入式功能之间实现了平衡，从而提升了产品寿命、可靠性、系统弹性和嵌入式应用开发的简易性。该处理器采用业经验证的“Zen 5”架构，可提供领先的性能和能效，使网络、存储和工业边缘系统能够更快、更高效地处理更多数据。 据了解，AMD EPYC Embedded 9005 系列处理器专为支持计算密集型嵌入式系统而设计，支持单个插槽中从8到192颗核心数量。如此强化的核心密度分别可将网络和存储工作负载的数据处理吞吐量提升至多1.3倍与1.6倍，使得该器件成为网络和安全防火墙平台、存储系统以及工业控制应用的理想选择。
利用全新“Zen 5c”核心架构，新一代处理器可提供更高吞吐量和更高能效，每个插槽的DDR5存储器高至 6TB的容量、扩展的I/O连接性、通过CXL 2.0支持最多160个PCIe Gen5通道，这些都为网络和存储应用实现了存储容量扩展和高速数据传输。并且，与前代AMD EPYC嵌入式9004系列兼容，9005系列处理器采用SP5插槽尺寸规格，为客户提供了简单的升级路径。
三大优势兼顾嵌入式计算能力和功能需求AMD嵌入式x86产品管理高级产品经理Tarang Shah介绍，新推出的产品系列有三大优势：首先，它是一个可信任的平台，第五代EPYC业经验证，且发展非常完善，只是扩展到了嵌入式市场，同时具备稳固、强有力的生态系统支持；其次，它具备丰富的嵌入式功能，比如延长的使用寿命、提升的系统弹性、开发的简易性等等，都是专为嵌入式市场所打造的；第三是领先的性能，具有非常高的吞吐量、核心密度以及能效。 具体而言，AMD EPYC Embedded 9005系列处理器专为特定应用构建的功能，主要体现在： 第一，使用寿命方面，9005提供延长的7年产品制造支持，助力系统设计人员确保产品长久可得，减少重新设计与认证工作。这些延长的设计寿命运行目标对于在恶劣条件下运行关键任务应用的嵌入式系统至关重要，可以最大限度减少计划外停机、维修和高昂的系统更换。 第二，系统弹性和安全性方面，功能包括非透明桥接（NTB），可在容错多主机配置中提供更高可用性。NTB经由PCI Express（PCIe）在双活（主动/主动）配置中实现两个CPU之间的数据交换，为网络和存储系统增强了系统冗余和故障转移功能，以允许在发生故障时继续运行。DRAM Flush 通过将数据从 DRAM 转移到非易失性存储器中，帮助防止在发生电源故障时丢失数据，从而强化了任务关键型存储部署的可靠性。双串行外设接口（SPI）使客户能够加载安全且专有的引导加载程序来验证平台，确保可信的执行环境。 第三，应用开发的简易性方面，内置Yocto框架支持简化嵌入式系统部署，支持创建针对客户系统的定制Linux发行版。存储性能开发套件（SPDK）和数据平面开发套件（DPDK）通过执行用户空间驱动中的网络和存储工作负载数据处理来提高系统性能。 Tarang Shah强调，AMD EPYC Embedded 9005作为一个服务器级产品，专为嵌入式应用做了优化，既有很高的嵌入式计算性能，同时也加入了嵌入式功能来满足网络、存储以及工业应用方面的需求，实现了计算能力和嵌入式需求的兼顾。安全与AI能力的双重革新据Tarang Shah介绍，AMD EPYC Embedded 9005系列在安全和AI应用方面都有亮点： 安全性方面，它新增了可信任I/O功能，扩展了可信任边界。在传统架构中，外部器件访问该处理器的私有存储器，需经历复杂的多周期验证流程，而可信任I/O通过建立可信任的嵌入式环境，允许直接访问私有存储空间。这一设计不仅缩短了数据交互路径，还通过硬件级隔离机制降低了非授权访问风险，尤其适用于工业控制、边缘网关等高安全要求的场景。 在AI负载方面，9005系列的新架构可以友好支持大语言模型、中语言模型和小语言模型的推理工作。由于在后端加入相关的执行单元，前端也有更多能力去处理指令解码，进行并行运算。因此对于轻量化的AI模型，数据包的识别、传输等都可以提供支持。 这些特性都使得9005系列能够精准匹配网络、存储及工业场景的需求，成为边缘侧智能化转型的关键基础设施级解决方案。 来源：与非网
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