AMD發表首款支援DDR4的Merlin Falcon嵌入式x86處理器

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AMD發表首款支援DDR4的Merlin Falcon嵌入式x86處理器

文．圖／小K 2015-10-21 00:00:00

Intel早在2014年所發布Haswell-E核心的處理器，在首度支援DDR4 SDRAM之後，隨著2014年8月推出第五代Core i處理器與搭配的X99晶片組中，正式支援DDR4記憶體平台；2015年8月起，Intel更推出Skylake架構之第六代Core i處理器，以及對應的Z170、H170、B150晶片組，可支援DDR4記憶體。可說是為桌上型PC市場的DDR4平台揭開序幕！

AMD首款支援DDR4的處理器，搶先在R-Series揭露

反觀AMD部份，其新一代桌上型的全新Zen架構CPU，搭配最新的AM4平台，預計要等到2016年才會推出，是AMD首款支援DDR4記憶體的x86桌上型處理器與晶片組平台。

AMD的嵌入式處理器產品，有R-Series和G-Series兩大系列。前者支援DDR4平台的產品已經優先發表出來！

除了桌上型市場部份，AMD在嵌入式市場可說是非常積極。在DDR4即將成為主流平台的戰場中，AMD選擇在2014年10月首先發表64位元ARM核心的Hierofalcon (獵鷹)系統單晶片(SoC)，是AMD首顆支援DDR3/DDR4記憶體的八核心SoC，並於2015年10月中旬公佈規格細節。這款嵌入式SoC以低功耗、高效能打入嵌入式數據中心、通信基礎架構、工業方案設計等領域，預計將於2015年第四季登場！看來，AMD總算是在2015年推出支援DDR4的高階產品了－只是，是在ARM架構上優先推出，而且是主打嵌入式市場。

有了ARM怎可能少得了x86呢？AMD再出招，推出新款R-Series SoC

至於R-Series另外一條產品線，則是AMD正在研發中的秘密武器，並選擇在2015年10月21日晚上搶先發表。這款全新的R-Series處理器，就是採用x86架構，並有絕佳的運算與繪圖效能，而且還首度支援DDR4，相信將讓其嵌入式市場客戶獲得驚豔！以下就讓我們透過AMD的簡報，來了解這款全新的產品！

這款全新的AMD嵌入式R-Series處理器，代號為“Merlin Falcon” (梅林獵鷹/灰頭鷹)，是首款基於AMD下世代x86 “Excavator”(挖土機)架構，搭配第三代GCN繪圖核心架構。主打市場有：遊戲機、通信基礎架構、工控/工業自動化、儲存應用、醫學影像、保防監控、零售看板等領域。

這就是Merlin Falcon SoC架構，採用下世代x86 “Excavator” 核心，搭配第三代GCN繪圖核心架構，符合異質系統架構(HSA)規範1.0的標準，並支援HEVC/H.265硬體解壓縮，更是AMD首款支援DDR4的x86處理器！

在Die Size部份，上一代的FP3 “Bald Eagle”(白頭鷹)必須搭配一顆南橋晶片(Bolton)才能做到的事，新的FP4 “Merlin Falcon”只要一顆就搞定，雖然FP4比FP3的封裝稍微大一點點，但一顆抵兩顆，整體可減少主機板佈線面積達30%。

先來看CPU的效能部份，新一代“Excavator”有強化的快取設計，更好的分歧預測執行效率(具備768項的BTB分歧預測緩衝器，與加速刷新的浮點單元)，並支援AVX2/MOVBE/SMEP/BMI1/2等新指令集，與現代化的低功耗待機模式。能夠以更小體積、更低功耗，並可提升4～15%的IPC(每時脈執行指令數)效能表現。

Merlin Falcon透過整體架構上的平衡化，讓硬體來適應軟體的寫法，使市面上所普及的程式語言都能加入平行運算的能力，並能以更低功耗且執行更快。而由於將GPU和CPU的工作透由單一記憶體架構、記憶體相依、內容切換等方式視為一體，因此可應用在平行運算的領域，例如更人性的操作介面與手勢、生物辨識、通信&網路、醫學影像、虛擬實境、擴增實境等。

相較於上一代的Bald Eage採用開源與“閉源”的驅動程式設計，全新的Merlin Falcon則全部採用開源驅動程式，以方便客戶針對各種應用需求來自己修改。

接下來看看AMD Merlin Falcon的各種產品規格，在APU部份有3顆、工業級APU，CPU有2顆，分述如下。

AMD全新R-Series的Merlin Falcon處理器，共可分成3顆APU、2顆CPU。另外，工業級寬溫的APU將於2016年第一季才上市。先來看看這些APU/CPU的特性吧！

APU:

●高階款RX-421BD：設計功率12～35W，雙核心、4執行緒，2MB快取，CPU基礎時脈與最高時脈為2.1 / 3.4GHz。支援到DDR3 2133與DDR4 2400的時脈，運作溫度0°C～90°C。在GPU部份，則內建Radeon R7等級繪圖核心，GPU運算單元有8組，GPU的運作時脈為800MHz。

●中階款RX-418GD：跟上述的RX-421BD的架構接近，只差CPU時脈降為1.8 / 3.2GHz，而GPU部份則變成內建Radeon R6等級，GPU運算單元降到6組。

●入門款RX-216GD：設計功率降到12～15W，單核心、2執行緒，L2快取降到1MB，CPU時脈降到1.6 / 3.0GHz，支援DDR3 1600與DDR4 1600時脈。GPU的部份則內建Radeon R5等級，GPU運算單位4組。

至於iTemp APU則是可以應用在工業用寬溫(-40°C～105°C)的環境下使用。

CPU:

●高階款RX-421ND：其實就是把高階款RX-421BD APU砍掉GPU的部份，其餘規格相同。
●入門款RX-216TD：其實就是把入門級RX-216GD APU砍掉GPU的部份，其餘規格相同。

再來看看AMD官方公佈的效能表現，以3DMark 11的效能來看。Merlin Falcon (MF)幾乎是全面領先，就算是以同樣是15W的設計功率，Intel的Broadwell Core i7/i5/i3系列幾乎都是面臨挨打的情況

接著是EEMBC的CoreMark v1.0效能測試結果，MF必須使用35W設計功率才能贏過Intel的Broadwell系列。若同樣是15W設計功率，MF就沒辦法佔上風了！

在Linux支援度部份，AMD與合作夥伴建立的生態圈體系，將免費供應Yocto、MEL Lite等開源軟體。此外也有MEL商業版可供使用

AMD提供開發與評估套件，讓開發者能夠選擇以這款x86架構、高效能、低功耗的平台，來做為各種嵌入式系統與應用

站穩嵌入式市場，再跨桌上型市場

由於嵌入式市場對於運算能力要求的提升，加上不少嵌入式系統需要複雜的繪圖運算需求，AMD以自己的研發實力，推出一系列的R-Series嵌入式處理器(系統單晶片)，甚至可以支援到DDR4記憶體，來滿足嵌入式市場的需求。

或許您會覺得，嵌入式市場有必要用到DDR4嗎？但若屏除效能來看，在相同時脈(例如都是以800MHz來運作)之下，其實DDR4是比DDR3還省電的 (DDR3為1.5V，DDR3L為1.35V，而DDR4標準電壓為1.2V，最低供電可達1.05V)，也就是說，DDR4的整體功耗表現比DDR3佳。

除了在硬體研發上，軟體的開發上也不遺餘力。AMD與Mentor Graphics(明導國際)合作，加緊開發出x86與ARM環境的產品，以及對應的開發工具，以展現出對嵌入式市場的承諾。這次AMD選擇先在嵌入式處理器產品中，優先加入了對DDR4的支援，讓客戶可以就既有的DDR3架構，或提早進入到DDR4的多樣選擇，來鞏固其嵌入式市場的地位。至於桌上型市場部份，玩家們大概要等到2016年，才有機會看到AMD發表全新的產品了！

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