AMDは、新しいRyzen AI Embeddedプロセッサのラインナップを発表しました。このポートフォリオは、自動車、産業オートメーション、そしてヒューマノイドロボットを含む新興の物理AIプラットフォームといったエッジAIワークロードを対象としています。Ryzen AI Embedded P100シリーズと、近日発売予定のX100シリーズが発売されます。これらのプロセッサは、Zen 5 CPUコア、RDNA 3.5グラフィックス、そしてXDNA 2 NPUをコンパクトなBGAパッケージに統合しています。
CPU、GPU、NPUを単一のSoCに統合することで、エネルギー効率に優れ、低レイテンシのAI推論を実現します。この設計は、電力、熱管理、ボードスペースが限られている組み込みシステムに最適です。
プラットフォームの概要
Ryzen AI Embeddedモデルは、AMD最新のZen 5 CPUアーキテクチャを採用し、スケーラブルなx86パフォーマンスと安定した制御を実現します。RDNA 3.5 GPUと組み合わせることで、リアルタイムの視覚化とグラフィックスを実現します。統合されたXDNA 2 NPUは、最大50TOPSの専用AIアクセラレーションを提供し、CPUとGPUを推論ワークロードから解放します。
AMD はポートフォリオを次のように位置付けています。
- 自動車のデジタルコックピットとHMIシステム
- スマートヘルスケアと産業オートメーション
- 物理的なAIとロボットなどの自律システム
CPU、GPU、NPUを単一のデバイスに統合することで、OEMやティア1メーカーは、マルチチップ構成に比べてシステム設計を簡素化できます。車載アプリケーションや産業用アプリケーションにおけるAIとグラフィックス性能の向上も実現できます。
Ryzen AI Embedded P100 シリーズ
最初に出荷される製品は、Ryzen AI Embedded P100シリーズです。4コア構成と6コア構成が用意されており、車載エクスペリエンスや産業用HMI・制御向けに最適化されています。
主な機能は次のとおりです。
- ブーストクロック最大4.5GHzのZen 5コア4～6個
- AMDの内部SPECrate2017_int_base推定値に基づくと、以前のRyzen Embeddedプラットフォームと比較して、シングルスレッドおよびマルチスレッドのパフォーマンスが最大2.2倍向上します。
- RDNA 3.5 GPUは、AMDのGFXBench Vulkanテストにおいて、前世代よりも最大35%優れたレンダリング性能を実現
- オンデバイス AI 推論用の最大 50 TOPS の XDNA 2 NPU
P100 GPUは、最大4台の4Kディスプレイまたは2台の8Kディスプレイを120fpsでサポートし、マルチスクリーンのデジタルコックピットや高度な産業用ビジュアライゼーションのニーズに応えます。ハードウェアビデオコーデックエンジンにより、CPUリソースを消費することなく、高忠実度かつ低遅延のストリーミングと再生を実現します。
P100 SKUは、公称TDP15～54Wの範囲内で動作し、最大動作ジャンクション温度は105℃、BGAフットプリントは25mm×40mmです。この構成は、ファンレス設計やセミ耐久性設計など、過酷でスペースが限られたエッジアプリケーション向けに設計されています。
AMD は、産業用温度グレードと車載グレードの両方を提供しています。
- 産業用SKUの定格温度範囲は0℃～105℃または-40℃～105℃
- P122aやP132aなどの車載グレードSKUは、-40℃～105℃の動作温度範囲とAEC Q100認定を備え、最大10年の長寿命をサポートします。
AIとモデルのサポート
XDNA 2 NPUは最大50TOPSの性能を誇り、エッジで幅広いAIモデルをサポートします。具体的には以下のとおりです。
- 高度な認識のためのビジョントランスフォーマー
- デバイス上での言語と意図の理解のためのコンパクトな LLM
- 検出、分類、追跡のためのCNNおよび関連アーキテクチャ
このサポートにより、クラウドベースの推論だけに頼るのではなく、音声、ジェスチャー、環境コンテキストをローカルで組み合わせた車載および産業用エクスペリエンスが可能になります。
AMDは、P100シリーズがRyzen Embedded 8000シリーズの最大3倍のAI TOPSを実現すると主張しています。これは、既存の設計をアップグレードして、ワットあたりおよびボードあたりのAI性能を向上させる顧客にとって重要な意味を持ちます。
I/O、メモリ、システム統合
ネットワークと接続性に関しては、P100 シリーズは接続されたエッジ システムに適した機能を提供します。
- 時間に敏感な産業および自動車ネットワーク向けのTSNサポートを備えた最大2つの10GbEポート
- ECC 対応の DDR5 (最大 5600 MT/s) および LPDDR5X (最大 8000 MT/s、または RAS 機能で 7500 MT/s) をサポート
- USB4（一部のSKUでは最大2ポート）、さらにUSB 3.xおよびUSB 2.0接続
これらの機能は、マルチドメインの車載アーキテクチャ、高速確定的イーサネットを備えた産業用コントローラ、AI 対応エッジ ゲートウェイをサポートすることを目的としています。
ソフトウェアスタックと仮想化
Ryzen AI Embedded には、CPU、GPU、NPU をカバーする統合されたオープン ソフトウェア スタックが付属しています。
- Zen 5向けに最適化されたCPUライブラリ
- RDNA 3.5 向けオープン標準 GPU API
- Ryzen AI ソフトウェア経由でアクセス可能なネイティブ XDNA AI ランタイム
このプラットフォームは、オープンソースのXenベースの仮想化フレームワークを使用して、同一SoC上で複数のOSドメインを管理します。AMDは、次のような典型的な構成を挙げています。
- HMIとアプリケーションロジック用のYoctoまたはUbuntu Linux
- 複雑なリアルタイム制御ドメイン向けのFreeRTOS
- より広範なアプリケーションエコシステムを実現する Android または Windows
これらのドメインは、ASIL-B対応アーキテクチャを使用して、分離されたパーティション内で同時に動作します。自動車および産業用OEMにとって、この構成は、安全性が重要な統合を簡素化し、非反復的なエンジニアリングコストを削減し、生産時間を短縮することを目的としています。
追加のロードマップのポイントは次のとおりです。
- 産業オートメーションやより計算密度の高いエッジ プラットフォームをターゲットとした、8 ～ 12 コアの高コア数 P100 SKU のサンプル出荷が来年の第 1 四半期に開始される予定です。
- 最大 16 個の CPU コアと、要求の厳しい物理 AI および自律システム向けの優れた AI パフォーマンスを備えた X100 シリーズ プロセッサは、来年前半にサンプル出荷される予定です。
技術仕様
| AMD Ryzen AI Embedded P100 シリーズ (4～6 コア) | 工業用温度 | 自動車グレード | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| モデル＃ | P121 | P132 | P121I | P132I | P122a | P132a | |
| CPU | 「Zen 5」CPUコア | 4 | 6 | 4 | 6 | 4 | 6 |
| 最大周波数 | 最高4.4 GHzの周波数帯域 | 最高4.5 GHzの周波数帯域 | 最高4.4 GHzの周波数帯域 | 最高4.5 GHzの周波数帯域 | 最高3.65 GHzの周波数帯域 | 最高3.65 GHzの周波数帯域 | |
| L3共有キャッシュ | 8 MB | 8 MB | 8 MB | 8 MB | 8 MB | 8 MB | |
| GPU | ワーク グループ プロセッサ | 1 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 |
| 4K120 / 8Kp120 ディスプレイ | 4 / 2 | 4 / 2 | 4 / 2 | 4 / 2 | 4 / 2 | 4 / 2 | |
| GPU 最大周波数 | 2.7 GHz | 2.8 GHz | 2.7 GHz | 2.8 GHz | 2.0 GHz | 2.4 GHz | |
| NPU | TOPS | 30 | 50 | 30 | 50 | 30 | 50 |
| I / O | TSN対応10GEポート | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| DDR5（ECC） | 5600 MT / s | ||||||
| LPDDR5X (ECC) | 7500 MT / s | 8000 MT / s | 7500 MT / s | 8000 MT / s | 7500 MT/sw/RAS | 7500 MT/sw/RAS | |
| USB 4.0 | 2x USB4 | 無し | |||||
| その他のUSB | 1x USB 3.2 | 1x USB 3.1 | 3x USB 2 | 1x USB 2（セキュアBIOS） | |||
| 電力と熱 | 公称TDP | 28 W | 28 W | 28 W | 28 W | 28 W | 45 W |
| 公称TDP範囲 | 15 - 54 W | 15 - 54 W | 15 - 54 W | 15 - 54 W | 15 - 30 W | 25 - 45 W | |
| 接合部温度 | 0から105°C | 0から105°C | 40℃に-105 | 40℃に-105 | 40℃に-105 | 40℃に-105 | |
| パッケージと信頼性 | パッケージ | 25のミリメートル×40ミリメートル | |||||
| 寿命 / グレード | 2.5年（標準） | 最長10年（延長） | AEC-Q100 | ||||
次世代の自動車コンピューティングおよびADASプラットフォームの展示
AMDは、運転支援システム、デジタルコックピット機能、そしてソフトウェア定義車両向けのクラウドベース開発を統合した幅広い車載技術も展示します。ラスベガス・コンベンションセンター西ホールで行われたデモでは、Versal AI Edge、Ryzen Embedded、EPYC Embedded、そしてRadeon Pro GPUが、スケーラブルな車載アーキテクチャにおいてどのように連携するかを実演しました。
ショーケースは、ADASと認識、車載インフォテインメントとデジタルコックピット、クラウドネイティブな自動車開発という3つの主要テーマで構成されています。複数のデモでは、第2世代を含むAMD Versal AI Edgeシリーズが、マルチセンサー認識とADASの主要コンピューティングプラットフォームとして注目されています。
StradVisionによるMultiVisionカメラ認識
AMDはStradVisionとの提携により、Versal AI Edgeシリーズ第2世代をベースとしたマルチカメラ認識システムのデモを実施します。StradVisionのAI認識ソフトウェアは、スカラー処理、アダプティブロジック、AIエンジンを組み合わせたVersal AI Edgeアーキテクチャ上で動作します。このデモでは、リアルタイム性能を重視しつつ、より高度なADASおよび自動運転機能のためのマルチカメラフュージョン、物体検出、追跡に焦点を当てています。
ビジョンベース高速道路運転支援
もう1つのデモでは、第1世代のVersal AIエッジを用いて、視覚に重点を置いた運転支援タスクを実行します。このシステムは、仮想運転環境において閉ループの車両制御を実行し、車線と物体をリアルタイムで検知します。これは、強力な認識機能を維持しながら高価なセンサーパッケージへの依存を減らすことを目指す、カメラファーストのADASシステムのモデルとなります。
360度サラウンドビュー可視化
Versal AI Edge Gen 2を基盤とするサラウンドビューソリューションは、複数のカメラ映像を低遅延でつなぎ合わせ、鮮明な360度ビューを生成します。画像処理とレンダリングを単一デバイスに統合することで、このプラットフォームは自動駐車、低速操縦支援、状況認識の向上といったアプリケーションをターゲットとしています。低遅延と高画質に重点を置き、量産段階の駐車支援およびサラウンドビューECUに最適です。
Autoware フロントカメラ認識
AMDは、Versal AI Edge Gen 2上で動作するAutoware 2.0ベースのフロントカメラ認識パイプラインも発表します。このオープンソーススタックは、厳しい気象条件下での物体検出を実証し、ADAS開発者やシステムインテグレーターにとってスケーラブルなリファレンスとして機能します。Versal AI EdgeとAutowareの組み合わせは、重要な安全ケースの評価とプロトタイピングの迅速化を目指しています。
自動車コンピューティング向け異機種VirtIO
AMDは、新たなゾーン型および集中型のコンピューティング構造のニーズに対応するため、Ryzen Embeddedプロセッサと第一世代Versal AI Edgeデバイスを組み合わせたヘテロジニアスVirtIOセットアップを展示します。このデモでは、標準VirtIOを用いてCPUおよびアクセラレータドメイン全体のワークロードを仮想化・管理します。このアプローチは将来のE/Eアーキテクチャをターゲットとしており、異なるSoC間で仮想化されたI/Oとサービスを共有しながら、ミックスド・クリティカルなタスクを処理できるようになります。
Zynq UltraScale+ MPSoC で LiDAR の先へ
LiDARを中心とするADASシステム向けに、AMDはAMD Zynq UltraScale+ MPSoCをベースに設計されたBeyond社の長距離前方ADAS LiDARセンサーを発表します。この構成では、Zynq UltraScale+がポイントクラウド処理、キャリブレーション、RX/TX制御を管理します。信号処理、リアルタイム制御、そして高レベルな認識機能を単一のプログラマブルSoCに統合することで、LiDARベースのADASモジュールにおけるレイテンシとBOMの複雑さを軽減することを目指しています。
IVIとデジタルコックピット：Ryzen EmbeddedとVersalを統合したスタック
車載インフォテインメントに関しては、AMD はデジタル コックピット、ADAS 視覚化、仮想化ソフトウェア ドメイン向けの統合プラットフォームを発表しています。
車両体験プラットフォーム
車両エクスペリエンス・プラットフォームのデモでは、次世代Ryzen Embeddedプロセッサと第一世代Versal AI Edgeデバイスを組み合わせています。Ryzen Embeddedはデジタルコックピットタスクのメインホストとして機能し、Versal AI Edgeは認識、センサーフュージョン、その他のAI機能を強化します。このプラットフォームは、シームレスなマルチディスプレイコックピットグラフィックス、CPUとアクセラレータ間のスマートなワークロード分散、そしてブランド固有のエクスペリエンスを実現する柔軟なカスタマイズをサポートするシングルスタックのリファレンスとして機能します。
仮想化されたワークロードを備えたデジタルコックピット
別のデモでは、次世代Ryzen Embedded CPU上で動作する仮想化デジタルコックピット、そして最高級の車載OSとハイパーバイザースタックを具体的に紹介しました。このシステムは、クラスター、インフォテインメント、そしておそらくADASの可視化を単一のシリコンチップに統合し、ドメイン間の分離を確保しています。OEMやティア1サプライヤーにとって、このアーキテクチャはハードウェアコンポーネントの数を削減し、異なる車両グレード間でのソフトウェア管理を簡素化することを目指しています。
Xen 上の仮想化 Android Automotive
AMDは、次世代Ryzen Embeddedプロセッサと第一世代Versal AI Edgeを搭載した仮想化Android Automotive環境も発表します。このプラットフォームは、Xenハイパーバイザを用いて、インフォテインメント、クラスタ、コネクテッドサービスをそれぞれ独立した仮想マシンに分離します。この構成は、Android Automotiveが同一ハードウェア上で他のリアルタイム領域やセーフティクリティカル領域と並行して動作し、要求の厳しいコンピューティング機能やAI駆動機能にVersalを活用する様子を示しています。
クラウドネイティブ自動車開発：EPYC EmbeddedとRadeon Pro
AMD は車載システムの先を見据え、仮想プラットフォーム デモを使用してクラウド ネイティブの自動車ソフトウェア開発のトレンドに対応しています。
クラウドネイティブなワークフローは、AMD EPYC Embedded CPUとRadeon Pro GPUが仮想プラットフォームのセットアップ、検証、そして広範なソフトウェアテストをどのようにサポートするかを示しています。開発者は、物理ECUが利用可能になるずっと前から、OS、ミドルウェア、アプリケーションを含む完全なソフトウェアスタックを仮想化環境で実行できます。EPYC EmbeddedとRadeon Proの組み合わせは、クラウドへの移行に伴うCI/CDパイプライン、回帰テスト、そしてハードウェア・イン・ザ・ループ検証の加速を目指しています。
利用状況
4～6コアのRyzen AI Embedded P100プロセッサは、早期アクセスのお客様向けに提供開始となりました。ツールとドキュメントは準備が整っており、第2四半期に量産出荷を予定しています。産業オートメーションアプリケーションをターゲットとした8～12コアのP100シリーズプロセッサは、第1四半期にサンプル出荷を開始する予定です。最大16コアのX100シリーズは、上半期にサンプル出荷を開始する見込みです。
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