Düşük Güç İçin Daha Fazla Güç

Günümüzde endüstriyel IoT uygulamalarının ihtiyaç duyduğu şey, yüksek performanslı, düşük güçlü işlemcilerin bir kombinasyonudur. teknoloji, sağlam gerçek zamanlı çalışma, gerçek zamanlı bağlantı ve gerçek zamanlı hipervizör teknolojileri. En yeni Intel Atom, Celeron ve Pentium işlemci nesline sahip congatec kartlar ve modüller, düşük güçlü uygulamalar için her açıdan daha fazla güç sunar.

Hedef pazarlar arasında akıllı enerji ağlarındaki ve proses endüstrisindeki dağıtılmış proses kontrollerinden akıllı robotiklere ve hatta ayrık üretim için PLC ve CNC kontrollerine kadar otomasyon ve kontrol yer alıyor. Tren ve raylı sistemler veya otonom araçlar gibi test ve ölçüm teknolojisi ve ulaşım uygulamalarında başka gerçek zamanlı pazarlar da bulunur ve bunların tümü de genişletilmiş sıcaklık seçeneklerinden yararlanır.

Yeni düşük güçlü işlemci nesli aynı zamanda uç bağlantılı POS, kiosk ve dijital tabela sistemleri veya dağıtılmış oyun ve piyango terminalleri gibi grafik yoğunluklu uygulamalar için de mükemmel bir seçimdir; bunlar için yeni congatec panoları ve modülleri aynı zamanda gelişmiş uzak makine sunar -makineye iletişim. Yeni düşük güçlü Intel Atom, Celeron ve Pentium işlemciler (diğer adıyla Elkhart Lake) bu nedenle gömülü ve uç bilişim pazarını hızla ele geçirecek ve 4.5 ila 12 watt arasında fansız düşük güçlü gömülü bilişimin yeni amiral gemisi olacak. Bunun pek çok iyi nedeni var:

Önemli bir artış işlemci performans

Yeni düşük güçlü Intel Atom, Celeron ve Pentium işlemciler, Apollo Lake mikro mimarisini temel alan öncüllerine kıyasla %50'ye varan çoklu iş parçacığı ve hatta %70'e varan tek iş parçacığı performansıyla önemli bir performans artışı sunuyor. Birçok endüstriyel uygulama için -40°C ila +85°C arasındaki genişletilmiş sıcaklık aralığının desteklenmesi de önemlidir. Güçlendirme modunda 4 adede kadar çekirdek ve 3 GHz'e kadar maksimum saat hızlarıyla yeni işlemciler, tek ve çok iş parçacıklı uygulamalar da dahil olmak üzere tüm yerleşik pazara önemli performans iyileştirmeleri getiriyor.

Ancak Intel Atom işlemci teknolojisinin artık 10 nm'de mevcut olması, gömülü uygulamalar için daha da büyük önem taşıyor. Apollo Lake (14nm), Braswell (14nm) veya Bay Trail (22nm) kod adlarına sahip önceki düşük güçlü Intel mimarilerinin yeni Elkhart Lake varyantlarına geçiş yapan yerleşik kullanıcıları bu nedenle Intel'in SuperFin teknolojisinin avantajlarından yararlanabilirler ilk kez. Daha yüksek paketleme yoğunluğunun yanı sıra bu, aynı performansta daha düşük güç tüketimi veya eşit TDP'de daha yüksek performans sunar. Gömülü tasarımlarda her iki husus da anahtardır. 4.5 ila 12 watt arası çeşitleri bulunan yeni tasarımların karşılaştırılması, her TDP sınıfındaki kullanıcıların önemli performans artışlarından yararlanabileceğini gösteriyor. İşlemcilerin güç tasarrufu modları Energy Star 3.0 sertifikalı olduğundan, bağlı uygulamalar, özel bir ağ proxy çipine ihtiyaç duymadan bekleme modunda çok az güç tüketir.

Artan veri çıkışı, 16 MT/s'ye kadar maksimum 4 GB LPDDR4267 belleğe kadar genişletilebilen daha fazla RAM tarafından desteklenir. Intel Bant İçi Hata Düzeltme Kodu (IBECC), özel ECC RAM yerine daha uygun fiyatlı geleneksel belleğin kullanılmasına olanak tanıdığından, görev açısından kritik gerçek zamanlı uygulamalar aynı zamanda daha uygun maliyetli ECC uygulamalarından da yararlanır. Müşteriler BIOS'ta ECC ve ECC olmayan modu yapılandırabilirler. IBECC'nin yalnızca belirli bellek alanlarına uygulanmasının mümkün olması, geliştiricilerin hep ya da hiç arasında seçim yapmak zorunda olmadığı anlamına geldiğinden özel bir avantajdır. Örneğin, görev açısından kritik bir sanal makine için ayrılan bellek alanı IBECC uygulanarak veri hatalarından korunabilirken, geri kalan ana bellek bu özellik olmadan daha yüksek veri hızları lehine çalışır. Ancak IBECC etkinleştirildiğinde bile elde edilebilen veri hızları, Intel Atom E3 işlemcilerdeki DDR3900L ECC belleğe kıyasla genellikle iki kat daha yüksektir.

Yerleşik UFS 2.1 flash bellek (Evrensel Flash Depolama) bu bağlamda ilgi çekicidir. eMMC ile karşılaştırıldığında bu yeni depolama teknolojisi çok daha yüksek bant genişliğine, daha hızlı veri aktarımına ve daha büyük depolama kapasitelerine sahiptir. Tüm bunlar aynı alanda sunuluyor ve UFS, birincil önyükleme sürücüsü olarak bile kullanılabiliyor.

Sürükleyici deneyimler için iki kat daha hızlı grafikler

Yeni congatec kartları ve modülleri ayrıca 3x 4k @ 60 fps'ye kadar iki kat daha hızlı ve 10 bit renk derinliğine sahip etkileyici grafikler sunar. Grafik performansındaki bu büyük artış, 11. neslin (Ice Lake) önemli ölçüde daha güçlü Intel Core işlemcilerine halihazırda yerleşik olan Intel Gen10 grafik biriminin entegre edilmesiyle mümkün oldu. Yine GPU, CPU kalıbının üzerinde yer alır ve 10nm üretim teknolojisinin performans ve enerji optimizasyonlarından yararlanır. Ancak her şeyden önce, performans artışı, sayısı 32'ye kadar olan entegre Yürütme Birimlerinin (AB'ler) sayısından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, düşük güç tüketimi nedeniyle daha yüksek verimlilik ve artan AB sayısı nedeniyle grafik performansı iki katına çıkar. Apollo Lake'in Gen9 grafikleri maksimum 18 EU'ya sahipti. Gen11 grafikleri, daha iyi sıkıştırma, daha büyük L3 önbellek ve daha yüksek maksimum veri aktarım hızlarıyla ortaya çıkan daha yüksek bant genişliği gereksinimlerini karşılar. Ayrıca DirectX 12, OpenGL 4.5, Vulkan 1.1, OpenCL 1.1 ve Metal gibi tüm önemli hızlandırma API'lerini de destekler; bu da onu 3D grafikler ve çok çeşitli GPGPU tabanlı uygulamalar için ideal kılar. Dijital bilgi ekranı, oyun, akış istemcileri ve AV ana uç sistemleri gibi video ağırlıklı uygulamalar, ultra veri verimli ama aynı zamanda bilgi işlem açısından yoğun HEVC (H) gibi en son codec'lerin donanımla hızlandırılmış kodlama ve kod çözme özelliklerinden yararlanır. .265) ve VP9'un yanı sıra yaygın olarak kullanılan öncüller AVC (H.264) ve AV1.

PCIe Gen3 ve USB 3.1 Gen2 sayesinde daha yüksek veri çıkışı

Pek çok geliştirici için çevre birimlerine daha yüksek veri akışı sağlanması da yeni Intel Core işlemcilerin önemli bir avantajı olacak. PCIe Gen3 ilk kez düşük güçlü bir işlemcide mevcut; bu, Apollo Lake tarafından desteklenen PCIe Gen32 ile karşılaştırıldığında veri hızının iki katına çıkarak maksimum 16 Gigabayt/sn'ye (giden ve dönüş kanalı başına 2 Gigabayt) çıktığı anlamına geliyor . Bu artık 8 GHz saat frekansı yerine 5 GHz'de gerçekleştiriliyor.

Düşük güçlü x86'nın bir diğer yeni özelliği ise USB 3.1 Gen2'e kıyasla önemli bir performans artışı sunan USB 3.1 Gen1 desteğidir. 10 GBit/s'ye varan hız, USB 3.1 Gen1'e kıyasla iki kat daha hızlı veri aktarımına olanak tanıyarak, sıkıştırılmamış UHD video sinyallerinin (örneğin bir kameradan monitöre) ilk kez USB yoluyla aktarılmasını mümkün kılar.

Bununla birlikte, çevresel veri yollarının saat hızının arttırılması, sistem tasarımını büyük ölçüde etkileyebilir çünkü bu, özellikle sinyal uyumluluğu konusunda taşıyıcı kart geliştiricileri için yeni zorluklara neden olur. Daha yüksek saat hızları, yönlendirmeyi önemli ölçüde daha karmaşık ve hataya açık hale getirir. congatec bu nedenle müşterilerine kapsamlı taşıyıcı kart tasarım hizmetleri ve uyumluluk testleri sunmaktadır. Bu, müşterileri harici laboratuvarlara güvenmek zorunda kalmaktan kurtarır ve sorun olması durumunda, çok sayıda diğer COM ve taşıyıcı kombinasyonunu kapsamlı bir şekilde test etmiş olan uzmanlarla doğrudan konuşabilmeleri gibi ek bir avantaja sahiptir, bu da tam olarak gerekli uzmanlığa sahip oldukları anlamına gelir.

Zor gerçek zamanlı – standart Ethernet üzerinden bile

VxWorks ve gerçek zamanlı Linux tabanlı endüstriyel gerçek zamanlı uygulamalarda özellikle takdir edilen yeni kart ve modüllerin işlevleri, TSN (Zamanla Senkronize Ağ Oluşturma), Intel® TCC (Zaman Koordineli Bilgi İşlem) ve RTS'dir (Gerçek Zamanlı Sistemler). hipervizör desteği.

TSN, gerçek zamanlı olarak IP üzerinden dokunsal İnternet uygulamalarına olanak sağlar. congatec'in yeni Intel Atom işlemci tabanlı modülleri ve kartları, 1 GbE üzerinden TSN'yi destekleyen entegre MAC'ler sunar. TSN'yi uzun süredir destekleyen congatec, aynı zamanda TSN ağını gerçek zamanlı kontrolle birleştiren geliştirme platformları da sağlıyor. TSN'yi uygulamalarına entegre etmek isteyen müşteriler bu nedenle halihazırda mevcut olan uygulamaya hazır çözümlerden doğrudan yararlanabilirler.

TCC teknolojisi, eşzamanlı işlemlerde gecikmeyi azaltmak ve titreşimi en aza indirmek için gerçek zamanlı Intel IP tabanlı iletişimi I/O'lara doğru da düzenler. Intel TCC Yazılım Araç Seti aracılığıyla ayarlanabilir. Bu, işlemciye entegre CAN veriyolunun entegre edilmesinin gerektiği ulaştırma sektöründeki gerçek zamanlı uygulamalar için faydalı olabilir.

Donanım birleştirme için kapsamlı sanallaştırma desteği

Gerçek zamanlı çoklu görev, IoT ve uç cihazlar için temel bir gereklilik olduğundan, doğal olarak donanım sanallaştırması, bağlı gerçek zamanlı sistemlerde önemli bir rol oynar. Intel Atom işlemcileri, congatec tarafından RTS Hypervisor ile sunulanlar gibi gerçek zamanlı hipervizör teknolojilerine çekici bir eklenti olan Intel VT teknolojisiyle sanallaştırmayı destekler. Intel VT teknolojisi, örneğin tek kök G/Ç sanallaştırmasını (SR-IOV) destekler. Bu, genel amaçlı işletim sistemlerine (GPOS) sahip sanal makinelerde barındırılan birden fazla uygulamanın, örneğin Ethernet arayüzlerinden biri gibi bir G/Ç arayüzüne yerel olarak erişmesine olanak tanır. Bu oldukça çekici bir özelliktir, özellikle de bu arayüzlerin çoğu zaman yetersiz olması nedeniyle.

Congatec'in alt kuruluşu olan Real-Time Systems'in RTS Hypervisor'ı, Elkhart Lake işlemcilerinin donanımla tümleşik sanallaştırma yetenekleriyle sorunsuz bir şekilde birleşerek, kritik gerçek zamanlı uygulamaları Linux ve Windows gibi diğer çok amaçlı işletim sistemlerine paralel olarak, herhangi bir ek sorun yaratmadan çalıştırır. gecikme. Yani sanallaştırma öncelikle çok sayıda görevi tek bir sistemde birleştirmeye yardımcı olur. Ve yeni nesil endüstriyel kontrol sistemlerinde görevlerin sayısı hızla artıyor; günümüzde bu sistemlerin saha kontrolünün yanı sıra gerçek zamanlı olarak birbirleriyle etkileşime girmesi de gerekiyor. Ayrıca, dağıtılmış makineleri izlemek, varlık performansını optimize etmek ve tahmine dayalı bakım ve hizmet olarak tekliflerle yeni iş modellerini tanıtmak için IIoT tabanlı veri alışverişine ihtiyaç vardır. Birçok uygulama aynı zamanda görüş tabanlı yapay zekanın entegrasyonunu da gerektirir. RTS Hypervisor, yeni Intel Atom, Celeron ve Pentium işlemcilere sahip tüm yeni congatec anakartları ve modülleri tarafından desteklenir. Bu, yalnızca bu formda congatec'te kullanılabilen bir özelliktir.

Yapay zeka ve makine görüşü

Yapay zeka günümüzde uç analitikler için yaygın olarak kullanılmaktadır. Yeni Intel işlemciler, geniş bir yapay zeka ürünleri portföyünü ve ortak çerçeveler için optimizasyonları destekliyor. OpenVino ve Microsoft ML desteği özellikle dikkate değerdir. Microsoft ML, C# ve F# programlama dilleri için ücretsiz bir makine öğrenimi yazılım kitaplığıdır. NimbusML ile birlikte kullanıldığında Python modellerini de destekler. OpenVINO™ araç seti, Intel® Deep Learning Dağıtım Araç Kitini, optimize edilmiş OpenCV ve medya kodlama ve kod çözme rutinlerinin yanı sıra 20 önceden eğitilmiş model ve kod örneğini içerir. Bilgisayar görüşü ve OpenVINO'ya başlamanın etkili bir yolu, görüş tabanlı durumsal farkındalık uygulamalarına yönelik congatec iş yükü birleştirme kitidir. Uygulamaya hazırdır ve perakende pazarında robotlar, otonom araçlar ve video gözetimi, yolcu ve yaya sayma veya otomatik ödeme sistemleri için bağlam farkındalığı sağlar.

Makine görüşü için iş yükü birleştirme kiti

Congatec'in, üretime hazır Intel® IoT RFP Hazır Kiti olarak Intel onaylı, vizyon tabanlı durumsal farkındalık uygulamalarına yönelik iş yükü birleştirme kiti, sanallaştırmanın verimlilik avantajlarını gösterir. Gerçek Zamanlı Sistemlerden (RTS) hipervizör teknolojisine dayanan görsel denetim uygulamalarının iş yükünün birleştirilmesi için üç sanal makine (VM) sunar. Bir VM, durumsal farkındalık için Intel® OpenVino™ yazılımını kullanarak vizyon tabanlı bir yapay zeka uygulamasını çalıştırır. İkinci VM, gerçek zamanlı kapasiteye sahiptir ve deterministik kontrol yazılımını çalıştırırken, üçüncü VM, IIoT/Endüstri 4.0 ağ geçidi görevi görür. Intel ve RTS iş birliğiyle geliştirilen ve aynı zamanda yeni Intel Atom işlemci nesliyle de sunulabilen congatec kiti, çoklu görev gerçekleştirmesi gereken yeni nesil görüş tabanlı işbirlikçi robotları, makine kontrollerini ve otonom araçları hedefliyor. derin öğrenme tabanlı yapay zeka algoritmalarına dayalı durumsal farkındalık da dahil olmak üzere paralel.

Önemli güvenlik iyileştirmeleri

Tüm IIoT uç cihazlarının güvenlik özelliklerini entegre etmesi gerekir. OEM'ler, bunları entegre etmek için RTS'nin gerçek zamanlı hipervizörü gibi sanallaştırma teknolojilerini kullanabilir. Ancak ideal olarak temel, doğrudan donanıma sabitlenmiştir. Yeni düşük güçlü işlemci neslinin bu açıdan da sunabileceği çok şey var. Örneğin, congatec'in yeni Intel Atom, Celeron ve Pentium işlemci tabanlı anakartları ve modülleri, Intel® Boot Guard 2.1 aracılığıyla doğrulanmış önyükleme, TPM gibi bir dizi yerleşik güvenlik özelliğinin yanı sıra daha kapsamlı bant dışı yönetim için yenilikçi seçenekler sunar. Tutarlı, gerçekten güvenilir uygulamaların geliştirilmesine olanak sağlamak için Intel® Platform Trust Teknolojisi (Intel® PTT) ve Intel® Dinamik Uygulama Yükleyicisi (Intel® DAL) dahil olmak üzere destek. Veri şifreleme ve şifre çözme söz konusu olduğunda yeni kartlar ve modüller daha fazlasını da sunuyor. Intel® Gelişmiş Şifreleme Standardı Yeni Talimatları (AES-NI) ve donanım hızlandırmalı Güvenli Hash Algoritmalarına yönelik SHA Uzantıları artık daha da güçlü. Tamamen yeni bir özellik, özellikle Çin'de kullanılan bir dizi standart algoritma olan SMx şifrelerinin işlemci desteğidir. Son olarak, en yeni HD medyanın oynatılması için gerekli olan HDCP 2.3 kopya koruması da artık mevcut.

Sürekli 24/7 çalışma ve uzun vadeli destek

Congatec'in yeni Intel Atom, Celeron ve Pentium işlemci tabanlı anakartları ve modülleri, yüksek güvenilirlik ve uzun hizmet ömrü için tasarlanmıştır. Intel, zorlu endüstriyel ortamlarda kullanılacak işlemciler için 10 yıl boyunca 24/7 kesintisiz çalışma (S100 uyku durumunda %0) ve -40°C ila +85°C veya maksimum TJ arasında genişletilmiş sıcaklık aralıkları sunuyor 100°C ila 110°C. Intel'in 15 yıllık işlemci kullanılabilirliği garantisi sunmayı planlıyor; bu, Congatec'in aynı işleve sahip ürünler için aynı kullanılabilirliği garanti etmesini sağlayacak; bu, örneğin tıp ve ulaşım sektörü için özellikle önemli bir şey. Şu anda congatec kartlarının standart kullanılabilirliği 10 yıldır. Daha yüksek kullanılabilirlik gereksinimlerine sahip OEM'ler için daha uzun kullanılabilirliğe sahip özel programlar düzenlenebilir.

On yeni konfigürasyon

Yeni kartlar ve modüller Pico-ITX SBC, SMARC, Qseven, COM Express Compact ve Mini form faktörlerinde aşağıdaki işlemci yapılandırmalarında mevcuttur: