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AMDは、第5世代のAMD EPYC Embeddedプロセッサーにより、x86組み込み機器向けプロセッサーのラインアップを拡充することを発表した。

組み込み機器市場向けに最適化されたAMD EPYC Embedded 9005 CPUファミリーは、コンピューティング・パワーと、製品寿命、システム耐障害性、組み込みアプリケーション開発の容易性を向上させる目的に組み込まれた組み込み機能とのバランスを取っています。

実績のあるZen 5アーキテクチャを採用したこのプロセッサーは、最先端の性能と電力効率を実現し、ネットワーキング、ストレージ、産業用エッジ・システムで、より多くのデータをより高速かつ効率的に処理できるようにします。

人工知能ワークロード主導の組込みコンピューティングのアップグレード

AMDがEPYC Embedded 9005シリーズCPUで組込み市場をターゲットにしている理由は、組込みコンピューティングの将来における3つの主要トレンドを捉えているからです。

AMDの組み込みx86製品管理担当シニア・プロダクト・マネージャーであるタラン・シャーは、AI、ワークロード、アプリケーション・ドライバによってネットワーク・トラフィックが大幅に増加し、データ処理の需要も大幅に高まっていると説明する。 一部の調査機関は、今後5年間でネットワーク・トラフィックが120％増加すると予測している。これはAIのワークロードが原動力となっており、データ処理と伝送には高いスループット、低レイテンシー、非常にエネルギー効率の高い技術が必要になる。

一方、トラフィックの増加はデータストレージの需要も促進しており、5年間で20％増加し、この傾向は今後も続くと見られている。 データ・ストレージは、単に規模を拡大するだけでなく、データ・ストレージ・システムがリアルタイムのデータ分析や計算を実行できるように、データ・ストレージへのアクセス方法などを最適化する必要がある。 その結果、I/Oコネクティビティやコンピューティング・パワーなどに、より高い要件が求められる。

さらに、産業エッジではコンピューティング需要が爆発的に増加している。 例えば、多くのセンサーやエッジ・デバイスは、リアルタイムの意思決定をサポートするために大量のデータをローカルで処理する必要があり、そのためコンピューティング性能とエネルギー消費に対する要求が高まっています。

AMD EPYC Embedded 9005の3つの主要機能

AMD EPYC Embedded 9005 CPUファミリーがサポートする組み込み機能は、ライフサイクルの延長、システムの回復力とセキュリティ、アプリケーション開発の簡素化の3つの主要カテゴリーに分類されます。

このうち、最大7年までの製品ライフサイクルの延長をサポートすることで、設計の繰り返しを回避し、顧客の投資をより確実に保護します。 同時に、製品の信頼性と耐久性が維持されるため、延長されたライフサイクルを通じて、より信頼性の高い運用性能を発揮することができます。

組み込みアプリケーションでは、より高いシステム可用性とデータ保持が要求されるため、AMD EPYC Embedded 9005シリーズCPUには、NTB（Non-Transparent Bridging）、DRAMフラッシュ、デュアルSPI（Dual Serial Peripheral Interface）など、多くの機能が追加されています。 NTB機能の1つは、システムの可用性を向上させ、より高い冗長性を持つことで、フォールト・トレラントでマルチグループ構成可能なシステムを保証します。 さらに、DRAMフラッシュは電源障害が発生してもデータを保持することができます。 また、デュアルSPIも搭載しているため、セキュアなブートローダーを実行することができ、その過程でプラットフォームを検証し、実行環境の信頼性と安全性を確保することができます。

また、Yoctoフレームワークのサポートや、データプレーン開発キットであるDPDK/SPDK、ストレージ性能開発キットのサポートなど、アプリケーション開発プロセスが非常に簡素化されている。 Yocto、DPDK/SPDKなどのソフトウェア・サポートは、このプロセッサ独自のものです。

DPDK/SPDKは、データ処理をカーネル空間ではなくユーザー空間で行えるようにすることで、システム性能を大幅に向上させることができます。

演算性能とエネルギー効率の大幅な向上

AMD EPYC Embedded 9005プロセッサー・ファミリーは、シングル・ソケットで8～192コアの演算集約型組み込みシステムをサポートするように設計されています。 業界をリードするコア密度は、ネットワーキングとストレージのワークロードにおいて、それぞれ最大1.3倍と1.6倍のデータ処理スループットの向上を実現し、ネットワークおよびセキュリティ・ファイアウォール・プラットフォーム、ストレージ・システム、産業用制御アプリケーションに最適です。

例えば、ファイアウォールでは、ネットワーク・トラフィックが増大しているため、スループットが向上すれば、プロセッサはトラフィックを減速させることなく、より大きなパケットをリアルタイムで処理できるようになる。 さらに、ストレージ・コントローラでは、より高いスループット環境において、ストレージ・メモリへの書き込みに必要な読み取り時間と書き込み時間を短縮することもできます。

新しいZen 5cコア・アーキテクチャは、より高いスループットと優れたエネルギー効率を実現し、シングルソケット・スループットでは競合製品に比べて推定1.3倍、性能/電力比では1.3倍向上しています。

I/Oコネクティビティの面では、スロットあたり最大6TBのDDR5メモリ容量と、最大160本のPCIe Gen5レーンとCXL 2.0をサポートする拡張I/Oコネクティビティにより、ストレージ容量の拡張と、ネットワーキングおよびストレージ・アプリケーションの高速データ転送が可能になります。

さらに、このプロセッサーはGPUやFPGAとの連携も可能で、たとえば大規模言語モデルの処理では、AMD EPYC Embedded 9005とGPUをホスト・プロセッサーとして使用し、CPUがデータをAMD GPUに渡して大規模言語モデルの推論を行うことができます。 そしてAMDのFPGAは、EPYC Embedded 9005が低消費電力状態にある間に、ロジック制御などを支援することができる。

AMD EPYC Embedded 9005シリーズは、サーバーグレードチップの優れた演算能力を備えているだけでなく、長寿命、システムの回復力、セキュリティなど、さまざまな面で組み込みアプリケーションのニーズに応えていることがわかる。 AMD Epyc Embedded 9005シリーズ・プロセッサーは現在、初期の顧客向けにサンプル出荷が行われており、2025年第2四半期には量産出荷が開始される予定であると報告されている。