Höchstleistung fürs Embedded-Computing mit AMDs Ryzen-CPUs

| Autor / Redakteur: Martin Danzer * / Margit Kuther

Duo der Spitzenklasse: AMDs Ryzen-Embedded-CPUs auf congatecs COM-Express-Type-6-Modulen
Duo der Spitzenklasse: AMDs Ryzen-Embedded-CPUs auf congatecs COM-Express-Type-6-Modulen (Bild: congatec)

Der Wettstreit der x86er-Rivalen ist neu entflammt. AMD legt mit den Ryzen-Embedded-Prozessoren einen neuen Benchmark vor. Grund genug für congatec sie auf COM-Express-Type-6-Modulen einzusetzen.

AMDs Embedded-Prozessoren mit der Bezeichnung Ryzen punkten insbesondere bei High-End-Grafik und sind auch bei der Rechenperformance nochmals 50% flotter als der Vorgänger, die R-Series mit Codenamen Merlin Falcon. Grund genug für congatec, sie auf COM-Express-Type-6-Modulen zu implementieren.

COM-Express-Module mit Pinout Typ 6 werden klassischer Weise für das High-End Embedded Computing eingesetzt. Sie bestechen durch ihren standardisierten Footprint und den standardisierten Schnittstellensupport, den Entwickler für ihre individuellen Systemdesigns nutzen. Sie profitieren dabei von einer hochintegrierten Superkomponente, die mit einem applikationsfertigen Board Support Package daherkommt und für die es auch umfangreiche Designguides und Designvorlagen für die kundenspezifischen Carrierboards gibt.

Computer-on-Modules (CoMs) bieten damit gegenüber Full-Custom-Designs das Potenzial, zwischen 50 und 90% der NRE-Kosten einzusparen. Zudem stellt der COM-Express-Standard der PICMG auch sicher, dass man spezifikationskonforme Computer-on-Modules verschiedener Hersteller und unterschiedliche Prozessorbestückungen einsetzen kann, was Systemdesigns langzeitverfügbarer und vor allem auch sehr einfach skalierbar macht.

Embedded-Applikationen mit hohen Performanceansprüchen

Skalierbarkeit ist dabei insbesondere für Applikationen von hohem Interesse, die stets nach neuester Processing- und Grafik-Performance gieren. Im Embedded-Bereich gehören dazu beispielsweise Applikationen wie

  • die medizinische Bildgebung: je präziser die bildgebenden Systeme, desto besser und effektiver wird die Befundung.
  • Gaming-Automaten: sie müssen auf mehreren, immer größeren und höher auflösenden Displays mit hochwertigen (3D) Animationen fesseln.
  • Medien-Schnittplätze: sie müssen hochaufgelösten Content von 4k und höher zügig verarbeiten können.
  • Gleiches gilt auch für Digital-Signage-Systeme und Simulatoren sowie für Wartenarbeitsplätze und Systeme der optischen Qualitätskontrolle.
  • Wichtig sind zudem auch Anwendungsfälle im Bereich der smarten Robotik sowie autonome Vehikel, die über Deep Learning ihre Situational Awareness optimieren.

Module beschleunigen Performanceupgrades

Können Systemdesigner solcher und weiterer High-End-Embedded-Systeme die neueste Prozessorgeneration einfach durch den Austausch eines Moduls implementieren, sind neue Performanceklassen schnell auf den Markt gebracht. Und da die letzten Performancesprünge schon einige Zeit zurück liegen und die Performancezuwächse wirklich signifikant sind, markiert AMDs neue Ryzen-Embedded-V-Series einen herausragenden neuen Meilenstein des High-End-Embedded-Computings.

Leistungssprünge bei der Grafik dank AMDs Radeon Vega

Da AMD im Gegensatz zum direkten Wettbewerb auch eine besonders starke Grafikkarten-Unit betreibt, die auch die Grafikeinheiten der Embedded-Prozessoren entwickelt, profitiert die neue Prozessorgeneration von aktuellster State-of-the-Art-Grafik: So trumpft die prozessorintegrierte GPU, die auf der neuesten Architektur AMD Radeon Vega basiert, gegenüber dem Vorgänger mit einer mehr als doppelten Grafikleistung auf. Benchmarks in der 15-Watt-Klasse belegen einen Leistungszuwachs auf bis zu 228%.

Der Grund für diesen immensen Leistungszuwachs liegt in der neuen Architektur Graphics Core Next mit höheren Taktraten und vielen weiteren Verbesserungen. Von diesem Performancezuwachs profitieren Entwickler nicht nur durch schnellere Bildberechnungsfrequenzen bei komplexen High-Speed 3D-Animationen, sondern auch durch umfangreichere Darstellungsfeatures. So können nun vier anstelle von drei Displays mit individuellen Inhalten bedient werden.

Dies bis hin zu einer Auflösung 4K-Ultra-HD. Für besonders realistische Bilder mit hohem Kontrast und Farbumfang unterstützt die neue Vega-Grafik nun auch die Darstellung High Dynamic Range mit 10-Bit-Tiefe pro Farbkanal. Profitieren werden hiervon insbesondere hochwertige Befundungssysteme in der Medizintechnik sowie besonders immersive Digital-Signage- und Gaming-Applikationen.

Damit die Grafiksignale auch in voller Bandbreite am Display ankommen, unterstützt die Vega-Grafik die neuesten Interfacetechnologien mit bis zu 4 x DisplayPort 1.43, HDMI 2.0b sowie eDP 1.4. Zudem ist die Verarbeitung von Videodateien hardwarebeschleunigt, ohne die CPU zu belasten: Es werden sowohl hochwertige 10-Bit H.265-Videos als auch VP9-Material dekodiert. Zudem lassen sich über die Video Compression Engine 3.1 zwei zugelieferte 8-Bit-Full-HD-Videostreams in Echtzeit H.264 enkodieren.

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