x86, FPGAs und RISC-V Wie AMD mit offenen Ökosystemen die Industrie erobern will

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Dass AMD im Consumer- und Server-Segment große Erfolge feiert, ist kein Geheimnis. Lange fristete der Chiphersteller ein Underdog-Dasein, bis die Ryzen-Ära AMD wieder konkurrenzfähig zu Intel werden ließ. Gleiches passiert spätestens seit der Xilinx-Übernahme.

Dort, wo Kunden weniger wechselfreudig und eher konservativ agieren, wird ein langer Atem abverlangt: Vertrauen, Support und Zuverlässigkeit sind in der Industrie wichtiger als ein µ an Vorsprung in Benchmark-Balken oder Straßenpreisen. Im Gespräch auf der Embedded World skizziert Michael Zapke AMD seine Vision für diesen Markt: Der Konzern sieht die Zukunft der Automatisierung in der Symbiose aus taktgenauen FPGAs, performanten x86-Systemen und lokaler Edge-KI. Zapke ist mittlerweile Marketing Lead Industrial bei AMD und war bei Xilinx bis zu dessen Übernahme.

Der Blick auf den Industrie- und Embedded-Sektor zeigt die weitreichende Strategie. „Das Ziel war nicht nur die FPGA-Technologie ins Haus zu bekommen, sondern einen besseren Platz im Embedded-Markt einzunehmen“, erklärt Michael Zapke. Es sei der Startschuss für ein tiefgreifendes Engagement im Industrie- und Healthcare-Sektor gewesen. Dass man damals die klassischen x86-Architekturen mit den adaptiven SoCs von Xilinx zusammenführte, trage nun sichtbare Früchte.

KI am Edge: Die Ultraschall-Demo und ein neuer X100

Wie viel Rechenleistung heute direkt am sogenannten Point of Care, also an der Maschine oder beim Patienten, lokal möglich ist, demonstriert AMD auf der Messe am Beispiel eines medizinischen Ultraschallgeräts. Zum Einsatz kommt dabei ein Ryzen AI Max mit 16 Kernen und 96 Gigabyte Unified Memory.

Das System schultert nicht nur aufwendiges Ultraschall-Beamforming in Echtzeit, sondern lässt parallel ein Vision Language Model (VLM) laufen. So kann das System beispielsweise Auffälligkeiten auf einem Leber-Ultraschallbild erkennen und dem Anwender in natürlicher Sprache erklären oder gleich das passende Wartungshandbuch öffnen – und zwar komplett offline. Bemerkenswert daran: Für die KI-Inferenz wird die integrierte Grafikeinheit (iGPU) genutzt, während die eigentlichen CPU-Kerne für andere Prozesse frei bleiben.

Bislang kommen für solche massiven Edge-KI-Aufgaben primär Chips aus dem Client-Segment zum Einsatz. Für die Industrie gibt es aber bald Neuigkeiten: Zapke kündigt an, dass AMD diese hohe Kernzahl bald in echte, langzeitverfügbare Embedded-Hardware überführen wird. „Bei den Embedded-Versionen wird es einen 16-Kerner im Sommer geben“, so Zapke. Damit soll die X100-Serie erweitert werden.

Industrieplattform auf AM5-Basis

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x86 trifft FPGA: Echtzeit ist nicht Echtzeit

Doch wo genau zieht AMD heute die Grenze zwischen der klassischen x86-Linie und den übernommenen FPGA-Familien? Die Antwort liegt in den Anforderungen an die Latenz. „Letztendlich ist ja eine Definition von Echtzeit, dass man genau weiß, wie lange etwas höchstens dauert“, bringt es Zapke auf den Punkt.

Die Aufgabenteilung bei AMD ist dabei folgendermaßen definiert: „Wenn man im Nanosekundenbereich ein I/O genau steuern will, dann ist man mit dem FPGA oder mit einer dedizierten Logik immer besser bedient. Wenn wir über einige zehn Mikrosekunden reden, dann sind wir schon bei einer Anwendung, die auch auf einer x86-Umgebung laufen kann.“ Unabhängig von der Architektur teilen sich beide Welten ohnehin die gleiche Industrie-DNA: „Wir haben drei verschiedene Dinge, die relevant sind, egal ob wir über FPGAs oder x86 reden: die typischen industriellen Charakteristika wie Temperaturbereich und Langlebigkeit, die funktionale Sicherheit und Security.“

RISC-V und offene Software: Kampf dem Vendor-Lock-in

Eine Architektur allein reicht im heterogenen Embedded-Markt oft nicht aus. Der Industrietrend geht klar in Richtung Flexibilität. AMD bespielt daher bewusst die gesamte Klaviatur. „Wir wollen Kunden ja nicht bekehren, dass sie auf eine bestimmte Technologie setzen, sondern wir wollen eigentlich eher sagen: Wir haben die Stärke, dass wir alle diese Technologien abbilden können“, betont Zapke. Das gilt nicht nur für die hauseigene x86-Technik und die etablierten ARM-Cores (von A9 bis A78), sondern zunehmend auch für RISC-V. Mit dem Softcore „MicroBlaze V“ hat AMD einen direkten Zugang zur offenen RISC-V-Welt geschaffen, der nahtlos im eigenen FPGA-Designflow integriert ist. So liefert etwa die neue FPGA-Familie Spartan UltraScale+ mit industriellen 3,3-Volt-I/Os und 16-Nanometer-Fertigung die Hardware-Basis, um von dem riesigen, offenen Compiler-Ökosystem von RISC-V zu profitieren.

Diese Philosophie der Offenheit setzt AMD auch bei der künstlichen Intelligenz fort. Anstatt Entwickler in ein geschlossenes, proprietäres System wie Nvidias CUDA zu zwingen, positioniert man die hauseigene ROCm-Umgebung als zugängliche Alternative. „Wir versuchen, so offen wie möglich zu sein“, fasst Zapke die Software-Strategie zusammen. Kunden sollen sich für die AMD-Hardware entscheiden, weil die Leistung stimmt, „und nicht, weil wir sie in ein Software-Ökosystem locken.“

Die Zusammenführung der Xilinx-FPGAs mit den klassischen Prozessorfamilien zeigt, wie AMD sich künftig im Industrie-Sektor positionieren will: mit heterogenen Systemen, die Aufgaben wie Echtzeitsteuerung und KI-Inferenz auf die jeweils passenden Rechenwerke verteilen. Der offene Ansatz rund um RISC-V und die ROCm-Softwareumgebung dient dabei als strategischer Hebel, um sich als Alternative zu geschlossenen Ökosystemen anzubieten.. (mc)

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