在多樣化嵌入式市場中取得開源解決方案的優勢

超微(AMD)嵌入式方案事業群行銷總監Stephen Turnbull。

超微(AMD)嵌入式方案事業群行銷總監Stephen Turnbull先生，發表「如何在多樣化嵌入式市場中，取得開源解決方案的優勢」。他指出超微為圖形處理器(AMD GPU)提供全新的開源Linux系統核心碼，有助於客戶開發出一體化的整合產品(In the box integration)，發揮新產品規格與硬體特性，加速開源社群的創新與進化。至今AMD已躍升為全球前五大Linux供應商。

Stephen進一步說明，過去在Windows規劃的AMD CATALYST閉源驅動程式，是內嵌OpenGL、MultiMedia多媒體、OpenCL應用程式介面，呼叫使用者核心介面函式庫(User Kernel Interface Library)，再轉接到繪圖驅動程式核心(GFX Driver)；針對Linux開源的Radeon-MESA驅動程式也是類似架構規劃；將多媒體(MM)與OpenGL UMDs等程式單元重新撰寫，同時開放使用者驅動程式碼，AMDgpu驅動程式成為全面開放的開源Linux架構，並維持跟既有Linux/Windows環境下操控介面的一致性。像最新PowerPlay修正包，在Windos 8 Metro介面下的播放效能提升了5x倍。

AMD在過去eTrinity/eKabini/Bald Eagle/Steppe Eagle等APU還是各自提供Linux Radeon-MESA與Windows CATALYST驅動程式，最新的Merlin Falcon APU則採用二合一的amdgpu驅動架構；獨立型圖形處理器(dGPU)部份，E6460/E6470/E8860/E8870是各自提供Linux Radeon-MESA與Windows CATALYST驅動程式方式，到E8890則提供Windows CATALYST驅動程式，以及Linux/Windows介面一致性的amdgpu驅動程式包。

AMD向來是繪圖介面標準的領導者，從過去發表Mantle API，提供從PC到遊戲機降低APU負載的低階程式介面。AMD的KHRONOS技術事業部於去年(2015)年底提出跨平台3D API——VulKan，預計於2016年第首季釋出Win 7/8/10測試版，預料在DX11與OpenGL環境下，非同步GPU處理效能提升50%。

Stephen進一步說明，過去微軟DirectX11運作管線，是從創建光影、上傳像素資料、壓縮紋理、產生映射、光跡/材質互動處理、上傳、二次光跡處理、空間物理模擬、預處理等階段；在DirectX12則將上傳像素資料階段，以及壓縮紋理與空間物理模擬階段改成並行、非同步處理，節省了著色處理時間、降低延遲並提升每秒畫面產生率(FPS)。他引用英國遊戲商LIONHEAD Studios的資料，在DirectX12環境下，遊戲的全域照明與光跡處理的效能提升50%、69%；而AMD FX-8370八核心處理器，更在DirectX12環境下，能開啟八核進行圖寵處理的平行運算。

HSA與hUMA技術加速平行運算的應用

2012年6月AMD與安謀(ARM)、聯發科、德儀(TI)、高通(Qualcomm)等共同創立HSA異質系統架構基金會，至今已有50多家廠商成為會員。並進一步提出將APU內部多核CPU與GPU，連接到同一個共享記憶體匯流排的hUMA架構，以減少CPU與GPU之間的資料的反覆搬移。以HSA架構的8核APU為例，OpenCL、Java、C++ AMP、Phython、OpenCL Runtime、Java虛擬機、其他Runtimes與網路通訊引擎能各自分配到核心平行處理，再匯集交由Radeon運算單元進階處理。

Stephen提到，AMD參與下的OpenCL已成異質運算架構的產業標準，獲得像x264、FFMPEG、JPEG、VLC等繪圖/視訊解壓/函式庫廠商的支援。OpenCL規格標準，有助於廠商以低成本SIC/FPGA或GPU來設計2D列印與影像掃描的裝置。以600DPI@A4紙張列印測試，速度提昇2.3~2.4倍，掃描速度從150秒縮減至50秒。

AMD提供異質運算架構編譯器(Heterogeneous Compute Compiler；HCC)，支援ISO C++ 11/14、C11與OpenMP 4.0下的CPU/GPU異質運算，並提供C++17平行運算函式庫。同時也提供像是Gizmo、Gizmo II開放硬體套件。而AMD提供了D.A.S.H(Desktop and mobile Architecture for System Hardware)網管工具程式，可搭配不同APU來啟用像遠端開機、重置、讀取系統資訊，有助於MIS透過網管做裝置重設、診斷修復及設備庫存盤點的作業。

以AMD嵌入式G系列SoC所規劃的IoT物聯網閘道器，提供多元化網路控制協定，強悍的GPU運算能力，增加CPU輸出效能，具成本效益，以及針對SDN軟體定義網路、NFV網路虛擬化等創新架構的支援。