Für industrielle Anwendungen AMD Ryzen Embedded 7000: Übertaktbare Prozessoren mit integrierter Grafik

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Erstmals mit integrierter Grafik und für den AM5-Sockel, hergestellt in 5-nm-Prozesstechnologie: AMD hat seine Ryzen-Embedded-7000-Serie für industrielle Embedded-Anwendungen vorgestellt. Die TDP der Bausteine liegt zwischen 65 und 105 W, ab 2024 sollen stromsparende V-Modelle die Palette erweitern.

AMD hat auf der Smart Production Solutions 2023 in Nürnberg seine Prozessorfamilie AMD Ryzen Embedded 7000 angekündigt. Diese zielt auf „Hochleistungsanforderungen“ industrieller Märkte. Dafür sind die neuen Ryzen-Embedded-Chips mit der aktuellen, hauseigenen „Zen 4“-Prozessorarchitektur sowie integrierter Radeon-Grafik ausgestattet. So gerüstet sollen die Bausteine eine im Embedded-Markt eine bislang im Embedded-Bereich unerreichte Leistung und Funktionalität bieten. Zu den Zielapplikationen zählen laut AMD zum Beispiel Automatisierung, Machine Vision, Robotik und Edge-Server.

Nach Angaben des Herstellers sind die Prozessoren der neuen Ryzen-Embedded-7000-Serie die ersten Embedded-Prozessoren, die mit modernster 5-nm-Prozesstechnologie hergestellt werden – vermutlich vom langjährigen Fertigungspartner TSMC. Erstmals kommt zudem ein Sockel zum Einsatz, konkret der AM5. Das LGA-Design ist 40 mm x 40 mm groß und kann 1.718 Pins kontaktieren. Andere Prozessoren kommen in der Regel in Ball Grid Arrays (BGA), die fest verlötet werden. „Das ermöglicht Anwendern einfaches Aufrüsten bestehender Systeme und verlängert so deren Nutzungsdauer“, sagt David Rosado, Vertical Product Marketing Manager von AMD im Pressegespräch. Um letztere zu gewährleisten, garantiert AMD eine mindestens siebenjährige Produktionsverfügbarkeit für die neuen Komponenten.

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Integrierte, energieeffiziente Grafikkerne

Eine weitere Premiere: AMD hat Grafikkerne in seine leistungsstarke Ryzen-Embedded-Prozessoren integriert, konkret einen RDNA-2-Beschleuniger aus der hauseigenen Radeon-Familie. „Für industrielle Anwendungen ist somit kein diskreter Grafikprozessor mehr erforderlich“, erklärt Rosado. Ein gerade für Embedded-Systeme wichtiger Vorteil sei die geringe Leistungsaufnahme des Grafikblocks: Bei 2,2 GHz kommt er mit maximal 1 W Leistung aus, sagt der AMD-Manager. Die maximale Gesamtleistungsaufnahme (Thermal Design Power, TDP) der Prozessoren liegt je nach Modell zwischen 65 und 105 W. Zum Vergleich: Die leistungsschwächsten Modelle der hauseigenen Epyc-Prozessoren starten bei 125 W.

Das Top-Modell der 7000-Serie arbeitet mit 12 Zen-4-Kernen, die jeweils 2 Threads bearbeiten können, und unterstützt Dual-Channel ECC DDR5-Speicher mit bis zu 5200 MT/s. Insgesamt sollen die Ryzen-7000-Embedded-Modelle eine Performance erreichen, die in etwa auf dem Niveau von Ryzen-9-Prozessoren liegt, sagt Rosado. An Bord sind PCI-Express-(PCIe-)Schnittstellen der aktuellen 5. Generation, die bis zu 28 Lanes bereitstellen.

Diese sind in ihrer Gänze nutzbar, wenn der Prozessor in Kombination mit einem X600 bezeichneten Chip betrieben wird, der per I2C angebunden wird. Weitere Ein- und Ausgänge gibt es dann nicht. Als weitere Plattformoptionen stellt AMD die Chipsätze B650 und X670 bereit. Die Kombination eines Ryzen-Embedded-7000-Prozessors mit einem X670-Motherboard bietet bis zu 24 x PCIe 5.0-Lanes und 12 x PCIe 4.0-Lanes für PCIe-Steckplätze, M.2-Speicher und weitere Geräte.

Ryzen Embedded 7000: Auch übertaktbare Modelle im Programm

Aktuell besteht die neue Ryzen-Embedded-Familie aus fünf Modellen, die sich durch die Zahl der Zen-4-Kerne, minimale und maximale Taktfrequenz, L2-Cache (6 bis 12 MByte) und L3-Cache (32 oder 64 MByte) unterscheiden. Zwei der Modelle sind übertaktbar und daher mit einem „X“ gekennzeichnet: Ryzen Embedded 7700X (8C/16T) und den Ryzen Embedded 7600X (6C/12T). Diese Prozessoren sind nicht zu verwechseln mit ihren Ryzen-7000-Desktop-Pendants.

Der Ryzen Embedded 7700X verfügt über acht Zen-4-Kerne, 32 MByte L3-Cache, eine Grundtaktfrequenz von 4,5 GHz und eine Boost-Frequenz von bis zu 5,4 GHz. Damit liegt er etwa gleichauf mit dem Ryzen 7 7700X, dessen Spezifikationen nahezu identisch sind. Der Ryzen Embedded 7600X hat ebenfalls 32 MByte L3-Cache, jedoch nur sechs Kerne und taktet im Normalbetrieb mit 4,7 GHz, im Turbo-Modus mit bis zu 5,3 GHz. Die TDP beider Chips liegt bei 105 W.

Der Ryzen Embedded 7945 hat 16 x Zen-4-Kerne, einen größeren 64-MByte-L3-Cache, eine niedrigere Basistaktfrequenz von 3,7 GHz, die sich auf bis zu 5,4 GHz erhöhen lässt. Seine TDP ist 65 W. Unterhalb ist der Ryzen Embedded 7745 angeordnet: ein 8C/16T-Prozessor mit 3,8 GHz Grundtakt und 5,3 Turbofrequenz, mit 32 MByte L3-Cache. Seine TDP beträgt ebenfalls 65 W. Als Einstiegschip in die Ryzen-7000-Embedded-Serie sieht AMD den Ryzen Embedded 7645 vor: Dieser arbeitet mit sechs Zen-4-Kernen bei einer Grundfrequenz von 3,8 GHz und einem Turbo von bis zu 5,1 GHz.

Embedded-Prozessoren unterstützen auch Linux

Da Embedded-Anwendungen nicht nur Windows 10 oder 11 verwenden, unterstützt AMD für neuen Embedded-Prozessoren auch Windows Server und Linux Ubuntu. Dies erleichtere Entwicklern die Integration in ganz unterschiedliche Systeme. „Industrielle Anwendungen werden immer komplexer und anspruchsvoller und erfordern immer mehr Rechenleistung“, erklärt Rajneesh Gaur, Corporate Vice President & General Manager, Embedded Processors Group, AMD. Mit der Integration wichtiger Leistungsmerkmale und einem skalierbaren Design seien die Prozessoren der Ryzen Embedded 7000 Serie ideal geeignet für eine breite Palette von Anwendungen, von fortschrittlicher Robotik und Messtechnik bis hin zu Stromversorgung, Videoüberwachung und mehr.

Für industrielle Embedded-Anwendungen sei Skalierbarkeit wichtig; gleichzeitig müssten aber auch Anforderungen an Energie, Leistung und Budget erfüllt werden, erklärt Kevin Krewell, leitender Analyst bei TIRIAS Research: „Die neue AMD Ryzen Embedded 7000 Serie wurde speziell für ein breites Spektrum von Anwendungen entwickelt.“

Die Prozessoren der Ryzen-7000-Embedded-Serie sind bereits in Produktion und laut AMD verfügbar. Ab 2024 will AMD die Ryzen Embedded 7000 Series noch um Ryzen-V-Modelle erweitern, die für eine geringere Leistungsaufnahme optimiert und im BGA-Gehäuse erhältlich sein werden. (me)

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