Компании DFI и Qualcomm в ходе конференции Embedded World 2023 анонсировали первый в мире одноплатный компьютер, оборудованный процессором Qualcomm QRB5165. Новинка предназначена для систем промышленной автоматизации, робототехники, периферийных ИИ-вычислений и пр.

Чип Qualcomm QRB5165 содержит восемь вычислительных ядер Kryo 585 с тактовой частотой до 2,84 ГГц, графический ускоритель Adreno 650, ISP-блок Qualcomm Spectra 480, а также цифровой сигнальный процессор Hexagon 698. Говорится о поддержке OpenGL ES 3.2, Vulkan 1.1, DX12 и OpenCL 2.0.

Источник изображения: DFI

Одноплатный компьютер выполнен в формате 3,5″ с габаритами 146 × 102 мм. Объём оперативной памяти LPDDR4 может составлять 6/8 Гбайт (в дальнейшем планируется реализация поддержки LPDDR5). Для хранения данных служит флеш-модуль UFS 3.0 вместимостью 128 Гбайт.

Платформа Qualcomm QRB5165 обеспечивает поддержку Wi-Fi 6 (802.11ax) и Bluetooth 5.1. Плата наделена коннекторами M.2 B key 3052/2242 (PCIe x2, USB 3.1) и M.2 E key 2230 (PCIe x1), а также слотом Nano SIM. Таким образом, может быть добавлен модуль для работы в сотовых сетях.

Доступны по два порта USB 3.1 Gen1 Type-A и USB 2.0, разъём USB 3.1 Type-C, последовательный порт RS232/422/485 (DB9), сетевой разъём RJ-45 (1GbE), интерфейс HDMI 1.4, коннектор Micro-USB, стандартное аудиогнездо на 3,5 мм. Питание подаётся через разъём DC (12 В). Упомянута CAN-шина. Диапазон рабочих температур — от 0 до +60 ºC. Говорится о совместимости с ОС Ubuntu 18.04 (ядро 4.19).

Bloomberg, ссылаясь на собственные источники, сообщает, что компания Qualcomm намерена вернуться в сегмент серверных CPU с новыми чипами, основанными на наработках купленного в прошлом году стартапа Nuvia. Nuvia была сформирована выходцами из Apple — компания обещала создать Arm-процессоры Phoenix, которые были бы быстрее и энергоэффективнее AMD EPYC и Intel Xeon. После поглощения речь о серверных решениях уже не велась.

Теперь же Qualcomm, судя по всему, пытается диверсифицировать свой бизнес. Это не первая попытка компании освоить серверный рынок — в 2018 году она отказалась от развития чипов серии Centriq 2400, предпочтя сосредоточиться на решениях для мобильных устройств. Не исключено, что к изменению курса компанию подтолкнул успех Ampere Computing, Arm-процессоры которой появились не только у ряда облачных провайдеров второго эшелона, но и в Google Cloud Platform, Microsoft Azure, а также в серверах Gigabyte, HPE и т.д.

Изображение: Nuvia/Qualcomm

Из «большой тройки» облаков Ampere Altra были проигнорированы (во всяком случае официально) только AWS. Зато в AWS доступно уже третье поколение Arm-процессоров Graviton собственной разработки. Кроме того, у AWS есть собственные же DPU, SSD, ИИ-ускорители для обучения (Trainium) и инференса (Inferentia), т.е. практически полный аппаратный стек. Тем не менее, компания продолжает закупать продукты AMD, Intel и NVIDIA. А теперь, по данным Bloomberg, в AWS якобы обратили внимание и на новые серверные чипы Qualcomm.

Сейчас альтернатив Arm-чипам Ampere в серверном сегменте не так много. Alibaba Cloud пошла по пути Amazon, занявшись разработкой собственных процессоров Yitian. Наследие Broadcom, пройдя через руки Cavium и Marvell, оказалось заброшенным. AMD в своё время также отказалась от развития Arm-чипов, и это решение Джим Келлер впоследствии назвал глупым. Китайские HiSilicon и Phytium пострадали от санкций. А Fujitsu A64FX и NVIDIA Grace ориентированы в первую очередь на HPC-нагрузки. Европейские же чипы SiPearl пока не готовы.

Qualcomm Technologies анонсировала стек Qualcomm AI Stack, объединяющий «лучшие в своём классе программные предложения для ИИ» компании в единый пакет. Цель компании — унифицировать и упростить набор программных инструментов для OEM-производителей и разработчиков, чтобы они могли создавать, оптимизировать и развёртывать ИИ-решения на базе продуктов Qualcomm, которые охватывают всё больше сегментов, от встраиваемых решений до целых ЦОД.

Qualcomm AI Stack поддерживает популярные ИИ-платформы и среды, в том числе TensorFlow, PyTorch, ONNX. Новый стек состоит из базовых библиотек и сервисов для разработчиков, системного ПО, инструментов и компиляторов. По словам компании, теперь любую ИИ-функциональность, разработанную для одного устройства, можно легко развёрнуть на других — с помощью нового стека можно единожды создать и оптимизировать ИИ-модель, а затем быстро перенести её на другую платформу и настроить, что помогает существенно экономить время и ресурсы.

Источник изображения: Qualcomm Technologies

В стек входят Neural Processing SDK, AI Model Efficiency Toolkit (AIMET) Pro, AIMET Model Zoo, Model Analyzers, Neural Architecture Search и т.д. Кроме того, Qualcomm недавно перенесла SDK Qualcomm Neural Processing SDK на Microsoft Windows, а решение Qualcomm AI Engine Direct теперь доступно для всех продуктов Qualcomm, включая ИИ-ускоритель Qualcomm Cloud AI 100. От последнего, к слову, Meta* в своё время отказалась как раз из-за проблем с ПО.

Источник изображения: Qualcomm Technologies

Как отметила компания, Qualcomm Neural Processing SDK для Android и недавно анонсированная Windows-версия остаются ключевыми продуктами для OEM-производителей и разработчиков и будут получать регулярные обновления и поддержку. В Qualcomm AI Software Stack также входят три SDK для автономных транспортных средств (Snapdragon Ride SDK), Intelligent Multimedia и SDK для робототехники, Интернета вещей и виртуальной реальности (Snapdragon Spaces SDK). Общая основа этих SDK помогает разработчикам поддерживать весь портфель аппаратных решений Qualcomm в различных сегментах.

* Внесена в перечень общественных объединений и религиозных организаций, в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25.07.2002 № 114-ФЗ «О противодействии экстремистской деятельности».

Qualcomm, крупнейший в мире поставщик процессоров для мобильных устройств, заявил в 2019 году о намерении использовать свои наработки в области повышения энергоэффективности микросхем для выхода на быстрорастущий рынок чипов искусственного интеллекта, используемых в центрах обработки данных. Согласно данным The Information, чипмейкер пытался заинтересовать Meta* (Facebook*) в использовании своего первого серверного ИИ-ускорителя Qualcomm Cloud AI 100.

Осенью 2020 года Meta* сравнила его с рядом альтернатив, включая ускорители, которые она уже использует, и специализированный ИИ-чип собственной разработки. По словам источников The Information, чип Qualcomm показал лучшую производительность в пересчёте на Ватт, что позволило бы значительно снизить операционные расходы Meta*, чьи дата-центры обслуживают миллиарды пользователей. На масштабах в десятки тысяч серверов даже небольшое увеличение энергоэффективности приводит к экономии значительных средств.

Источник: Qualcomm

Однако энергоэффективность — это далеко не единственный фактор. Как утверждают источники The Information, весной прошлого года Meta* решила отказаться от использования чипа Qualcomm. По их словам, Meta* задалась вопросом, достаточно ли проработано программное обеспечение Qualcomm для того, чтобы можно было добиться максимальной производительности и будущих задачах компании. После оценки этого аспекта, Meta* отказалась от массового внедрения Cloud AI 100.

Наиболее полный спектр программно-аппаратных решений для ИИ-нагрузок сейчас предлагает NVIDIA, однако крупные гиперскейлеры обращаются к собственными разработкам. Так, у Google есть уже четвёртое поколение TPU. Amazon в конце прошлого года вместе с анонсом третьего поколения собственных CPU Graviton3 представила и ускорители Trainium для обучения ИИ-моделей, которые дополняют уже имеющиеся чипы Inferentia. У Alibaba тоже есть связка из собственных процессора Yitian 710 и ИИ-ускорителя Hanguang 800.

* Внесена в перечень общественных объединений и религиозных организаций, в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25.07.2002 № 114-ФЗ «О противодействии экстремистской деятельности».

Компании HPE и Qualcomm объединили усилия с целью создания новых аппаратных платформ для операторов 5G-сетей: готовящиеся устройства ориентированы на сети, которым необходимы низкие задержки и большая ёмкость. Стороны выведут на рынок высокопроизводительные продукты для сетей радиодоступа с открытой архитектурой (Open RAN).

HPE и Qualcomm намерены создать первое в отрасли полностью оптимизированное виртуализованное решение vDU (virtualized Distributed Unit), включающее baseband- и RF-функции для 5G. Готовящийся продукт HPE и Qualcomm предоставит операторам дополнительную гибкость при развёртывании сетей 5G и сервисов на их основе.

Источник изображения: Qualcomm

В основу платформы лягут ускоритель Qualcomm 5G DU X100 и сервер HPE ProLiant DL110 Gen10 Plus в версии Telco Server. Карта 5G DU X100 с интерфейсом PCIe поддерживает 5G-связь в полосе ниже 6 ГГц и диапазоне миллиметровых волн (mmWave). Акселератор снимает нагрузку с основного процессора сервера, обрабатывая, в частности, L1-трафик, что повышает эффективность работы системы.

Источник изображения: HPE

Что касается сервера ProLiant DL110 Gen10 Plus Telco Server, то он выполнен в форм-факторе 1U с уменьшенной глубиной. Шасси наделено защитой от неблагоприятных условий (NEBS Level 3). Для удобства спереди имеется доступ к БП (1+1, 700 Вт, DC или AC) и слотам PCIe/OCP, а на задней панели находятся семь быстросъёмных вентиляторов. Сервер предлагает один процессор Intel Xeon Scalable третьего поколения (Ice Lake-SP), восемь слотов для модулей памяти DDR4-3200 (суммарно до 1 Тбайт) и четыре слота M.2 2280/2210 для NVMe/SATA SSD + VROC.

Qualcomm объявила о расширении сотрудничества с операторами с целью продвижения технологии mmWave, анонсировала DU-ускоритель для серверов и представила платформу малых сот для O-RAN. Продвинутая функциональность и расширенная поддержка частотных диапазонов в сочетании с открытой экосистемой в свежих решениях ускорят появление новых приложений и расширят доступность 5G во всём мире.

Разработанная Qualcomm RAN-платформа используется в индустрии малых сот уже порядка десяти лет. В связи со значительным ростом спроса на оборудование 5G, а также популярности технологии Open RAN, в прошлом году компания анонсировала портфель поддерживающих их решений на базе собственных систем на кристалле (SoC). По словам Джерардо Джиаретта (Gerardo Giaretta), старшего директора по управлению продуктами, компания сосредоточена на физическом уровне инфраструктуры 5G.

В рамках проводимой работы, L1-оборудование, такое как радиочастотные блоки, было значительно усовершенствовано, а на его основе появилось второе поколение платформы — FSM200xx, — которое обеспечивает поддержку полосы шириной 1 ГГц и скорость передачи данных 8 Гбит/с. Также реализована 200-МГц агрегация в диапазоне Sub-6 (и FDD, и TDD), что обеспечивает скорость до 4 Гбит/c. Поддерживаются все коммерческие диапазоны mmWave, включая новые n258(26 ГГц) и n259(41 ГГц).

Использование 4-нм техпроцесса позволит достичь высокого уровня энергоэффективности, компактности и надёжности платформы в целом. Поэтому она хорошо подойдёт для развёртывания в проблемных (с точки зрения питания и габаритов) местах, как внутри так и вне помещений. А поддержка PoE упрощает монтаж и сокращает накладные расходы.

FSM200xx соответствует самой свежей спецификации 3GPP Release 16, которая включает ряд дополнительных возможностей — к примеру, сверхнадёжную связь с низкими задержками (eURLLC), критичную для управления машинами и механизмами. Для продвижения новых технологий, включая mmWave, Qualcomm объявила о сотрудничестве с более чем 35 операторами и поставщиками услуг 5G в Китае, Европе, Японии, Корее, США и других странах.

Также компания анонсировала PCIe-ускоритель Qualcomm 5G DU X100 для стандартных коммерческих серверов, которая выполняет функции обработки L1-сигнала, одновременно для Sub-6 и mmWave. Производитель утверждает, что DU X100 смогут повысить производительность сети и значительно снизить требования к CPU, уменьшив тем самым энергопотребление. А совместимость с O-RAN даст OEM-производителям и операторам дополнительную гибкость при развёртывании и поспособствует появлению инноваций в экосистеме 5G.

Сейчас Qualcomm работает с рядом операторов над продвижением O-RAN. Airspan, Altiostar, Askey, Baicells, Capgemini, Engineering, Foxconn, Radisys и Sercomm трудятся над новыми устройствами на платформе FSM200xx, а о подержке DU X100 предварительно сообщили Dell и HPE. Доступность обоих продуктов для заказчиков ожидается в первой половине 2022 года.

Компания Qualcomm Technologies анонсировала сразу семь новых продуктов, ориентированных на применение в сфере Интернета вещей в коммерческом и промышленном секторах. Это изделия QCS8250, QCS6490/QCM6490, QCS4290/QCM4290 и QCS2290/QCM2290.

Решение Qualcomm QCS8250 относится к премиальному уровню. Оно обеспечивает поддержку Wi-Fi 6 и 5G. Платформа объединяет процессор Qualcomm Kryo 585, ИИ-модуль Qualcomm Artificial Intelligence (AI) Engine и движок обработки изображений ISP. Изделие поддерживает до семи камер одновременно с кодированием вплоть до разрешения 4K и частотой 120 кадров в секунду. А нейропроцессор (Neural Processing Unit, NPU) обеспечивает ИИ-функциональность для ресурсоемких IoT-приложений.

Qualcomm QCS6490 и QCM6490 на базе Kryo 670 ориентированы на IIoT и предлагают расширенные возможности подключения, благодаря поддержке 5G (mmWave/Sub-6) и Wi-Fi 6E. Qualcomm QCS4290 и QCM4290 предлагают высокую производительность для устройств среднего уровня. Они включают ядра Kryo 260 вкупе, ИИ-модулем Qualcomm AI Engine третьего поколения, а также обладают поддержкой LTE Cat13 и Wi-Fi 6. Наконец, платформы начального уровня Qualcomm QCS2290 и QCM2290 с ядрами Cortex A53 и поддержкой LTE отличаются низким энергопотреблением.

Компания Qualcomm Technologies анонсировала свой первый модем с поддержкой сотовой связи пятого поколения (5G), спроектированный специально для использования в сегменте промышленного Интернета вещей (IIoT). Новинка получила название Qualcomm 315 5G IoT.

Изделие представляет собой комплексное модемно-антенное решение, характеризующееся гигабитной производительностью, малой потребляемой мощностью и тепловой эффективностью. Модем поддерживает глобальные диапазоны 5G NR (полоса ниже 6 ГГц) SA с возможностью при необходимости переключения в LTE.

Qualcomm

«Это решение облегчит создание устройств с увеличенным сроком службы и будет способствовать расширению применения 5G в Интернете вещей, упростив заказчикам бесшовную интеграцию устройств, в которых используются технологии связи предыдущих поколений», — заявляет Qualcomm.

Новинка обладает совместимостью на уровне контактов с существующими LTE-модулями. Благодаря этому можно модернизировать имеющиеся решения без аппаратной доработки, что минимизирует сроки и финансовые затраты при обеспечении плавного перехода от 4G к 5G.

Компания ожидает, что модем найдёт применение в самых разных отраслях: розничная торговля, производство и автоматизация, точное земледелие, строительство, горное дело, организация публичных мероприятий и др. На коммерческий рынок решение выйдет во второй половине текущего года.

Qualcomm Incorporated объявила, что её дочерняя компания Qualcomm Technologies, Inc. заключила окончательное соглашение о приобретении NUVIA примерно за $1,4 млрд. Решения компании должны дополнить экосистему Snapdragon, включающую GPU, ИИ-движки, DSP и мультимедийные ускорители. Сделка ждёт одобрения со стороны регуляторов.

Любопытно, что Qualcomm говорит об использовании решений NUVIA во флагманских смартфонах, ноутбуках следующего поколения, системах автопилотирования и приборных панелях авто, а также для сетевой инфраструктуры и подключённых устройств. Однако NUVIA разрабатывала SoC Orion c Arm-процессором Phoenix собственного дизайна, которая ориентирована на совершенно другой сегмент — на облачных провайдеров и гиперскейлеров. Компания обещала, что её чипы будут быстрее и энергоэффективнее AMD EPYC и Intel Xeon. Осенью она получила дополнительные $240 млн для производства первых чипов.

У двух крупных игроков, Qualcomm и Broadcom, с серверными Arm-процессорами не заладилось. Первая забросила Centriq, а наследие проекта Vulcan второй в результате череды слияний и поглощений оказалось в руках Marvell, которая этими же руками проект, судя по всему, и похоронила. Так что на этом рынке к концу 2020 года осталось только два заметных игрока: Ampere, уже представившая свои чипы (очень неплохие, надо сказать), и подающие надежды NUVIA. Из альтернатив остаются Amazon Graviton2, который доступен только в облаке AWS, и Kunpeng от Huawei, которая находится под санкциями США и будущее её несколько туманно.

Qualcomm, судя по сегодняшнему релизу, пока не очень заинтересована в развитии серверных Arm-процессоров. Вероятно, она надеется, что NUVIA поможет ей догнать Apple — Qualcomm традиционно отставала от последней в выводе на рынок SoC на базе новых архитектур Arm. Среди основателей NUVIA числится Джерард Уильямс III (Gerard Williams III), который почти десять лет руководил разработкой Arm-чипов в Apple, был научным сотрудником Arm и ведущим дизайнером Texas Instruments. В конце 2019 года Apple подала к нему иск.

Двое других основателей NUVIA имеют не менее солидный послужной список: Ману Гулати (Manu Gulati) и Джон Бруно (John Bruno) в разное время работали в AMD, Apple и Google, в том числе в должности архитектора. К компании также присоединились бывший вице-президент Intel по маркетингу Джон Карвилл (Jon Carvill), работавший в Facebook*, Qualcomm, Globalfoundries, AMD и ATI, а также Энтони Скарпино (Anthony Scarpino), проработавший 24 года в ATI и AMD.

* Внесена в перечень общественных объединений и религиозных организаций, в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25.07.2002 № 114-ФЗ «О противодействии экстремистской деятельности».

Nokia сообщила о планах начать выпуск универсальных базовых станций Smart Node на основе чипсетов Qualcomm Technologies. Nokia 5G Smart Node на базе платформы Qualcomm 5G RAN — это маломощная базовая станция с гибкими вариантами установки, предназначенная для развертывания небольших 5G-сетей внутри помещений. С её помощью операторы легко смогут уплотнить сети 5G и выполнить требования к покрытию внутри помещений.

Технологии Qualcomm Technologies предоставят возможность существенно снизить стоимость развертывания 5G-сетей и уменьшить габариты устройств Nokia. В свою очередь, применение 5G Smart Node удешевляет развертывание 5G-сетей в жилых домах, малых офисах и на предприятиях.

Порядка 80 % сеансов мобильной связи инициируется в помещениях, и основное применение мобильные устройства находят в домашних условиях и малом бизнесе. Из-за потерь при распространении радиоволн не все сигналы 5G (особенно с широкой полосой пропускания) могут проникать сквозь стены зданий, и тогда идеальным вариантом для организации покрытия дома и в малом офисе становится 5G Smart Node, которая обеспечивает надёжную передачу голоса, данных и сервисов с минимальными издержками. К тому же для её установки нет надобности в привлечении специалиста. Её можно устанавливать на столах, закреплять на потолке и стенах.

Применение программируемого модема для малых сот Qualcomm FSM100xx позволяет упростить переход к будущим стандартам и спецификациям мобильных сетей. Такие качества, как низкое энергопотребление, широкое покрытие, поддержка аварийной телефонной связи, локальная обработка запросов (local break out) и уровень информационной безопасности телеком-класса позволяют операторам обеспечить надёжную связь внутри помещений, избегая высокой сложности и стоимости развертывания макросетей.

Новинки пополнили портфолио малых сот финской компании для сетей 5G. В него также входят радиоблоки AirScale Micro Remote Radio Head и AirScale Indoor Radio, используемые для увеличения 5G-покрытия и ёмкости многими операторами во всем мире. Поставки новой базовой станции начнутся в первом квартале 2021 г.