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Durch die hohe Anzahl an Schnittstellen ist das Computer-on-Module von Congatec vielseitig einsetzbar.

Bild: Congatec

Embedded-Technologie Computer-on-Modules auf Basis der 11. Generation Intel-Core-Prozessoren

05.08.2021

Ein Anbieter von Embedded-Technologien hat parallel zum Launch der 11. Generation Intel-Core-Prozessoren für das IoT 20 neue Computer-on-Modules vorgestellt. Ausgestattet mit der 11. Intel-Core-Generation adressieren die neuen Module vor allem IoT-Gateway- und Edge-Computing-Applikationen.

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Die neuen Flaggschiff-Module für COM-HPC-Client und COM-Express-Type-6-Designs nutzen Intel-10-nm-SuperFin-Technologie in einem Zwei-Chip-Design mit CPU und dediziertem Plattform-Controller-Hub (PCH). Sie stellen außerdem bis zu 20 PCIe Gen 4.0 Lanes für massive vernetzte Echtzeit-IIoT-Gateway- und intelligente Edge-Computing-Workloads bereit.

Zur Verarbeitung solcher Workloads bieten die neuen Module bis zu 128 GB DDR4 SO-DIMM basierten Arbeitsspeicher, integrierte KI-Beschleuniger und bis zu acht Prozessorkerne, die Leistungssteigerungen von bis zu 65 Prozent bei der Multi-Thread-Performance und bis zu 32 Prozent bei der Single-Thread-Performance ermöglichen. Darüber hinaus erfahren auch visualisierungs-, sound- und grafikintensive Workloads eine Leistungssteigerung von bis zu 70 Prozent im Vergleich zu den Vorgängermodellen, was die Performance auch für solche immersive Erlebnisse verbessert.

Hochauflösende Darstellungen

Flaggschiff-Applikationen, die direkt von dieser GPU-Leistung profitieren, finden sich in Edge-Computing-Anwendungen für die Chirurgie, medizinische Bildgebung und in E-Health. Zur Befundung unterstützen die neuen Plattformen von Congatec 8K-HDR-Videos. In Kombination mit den KI-Fähigkeiten der Plattformen und dem umfassenden Intel OpenVINO Toolkit, erhalten Ärzte einen einfachen Zugang und Einblick durch Deep Learning-basierte Diagnosedaten.

Das ist nur ein Vorteil der integrierten Intel-UHD-Grafik, die bis zu vier unabhängige 4K-Displays unterstützt. Darüber hinaus kann sie bis zu 40-HD-Videostreams in einer Auflösung von 1080 Pixel und 30 fps parallel verarbeiten und analysieren. So werden 360-Grad-Ansichten in alle Richtungen geboten.

Diese KI gestützte Vision-Performance ist auch für weitere Märkte einsetzbar – darunter die Automatisierung, die maschinelle Bildverarbeitung zur Qualitätsprüfung in der Fertigung sowie Sicherheit im öffentlichen Raum und Städten. Weitere Anwendungsbereiche sind die kollaborative Robotik und autonome Fahrzeuge in den Branchen Logistik, Landwirtschaft, Bauwesen und öffentlicher Verkehr – um nur einige zu nennen.

Künstliche Intelligenz und Deep Learning-basierte Inferenzalgorithmen können zudem nahtlos entweder massiv parallel auf der integrierten GPU oder auch auf der CPU mit integriertem Intel Deep Learning Boost ausgeführt werden. Dieser kombiniert drei Befehle in einen und beschleunigt dadurch die Inferenzverarbeitung und Situationserkennung.

Viele Echtzeit-Features

Die neuen COM-HPC-Client- und COM-Express-Type-6-Plattformen verfügen über integrierte Safety-Funktionen, die sowohl für den ausfallsicheren Betrieb von mobilen Fahrzeugen und Robotern als auch für stationäre Maschinen wichtig sind. Da für solche Anwendungen auch Echtzeitunterstützung zwingend erforderlich ist, unterstützen die Congatec-Module Echtzeitbetriebssysteme wie Real Time Linux und Wind River VxWorks. Zudem bieten sie nativen Support für die Hypervisor-Technologie von Real-Time-Systems, der auch offiziell von Intel unterstützt wird.

Das Ergebnis für die Kunden ist ein Ecosystem-Paket mit umfassenden Support. Weitere Echtzeit-Features sind Intel Time Coordinated Computing (Intel TCC) und Time Sensitive Networking (TSN) für deterministisch vernetzte IIoT- und Industrie 4.0-Gateways und Edge-Computing-Geräte. Verbesserte Sicherheitsfunktionen, die helfen, Systeme vor Angriffen zu schützen, machen diese Plattformen zudem zu idealen Kandidaten für alle Arten von kritischen Kundenanwendungen in Fabriken und Versorgungsunternehmen.

Aufbau und Schnittstellenverfügbarkeit

Die COM-HPC-Size-B-Client-Module conga-HPC/cTLH (120 mm x 120 mm) sowie die COM-Express-Type-6-Module conga-TS570 im Basic Format (125 mm x 95 mm) werden mit der neuen skalierbaren 11. Generation der Intel Core, Xeon- und Celeron-Prozessoren erhältlich sein. In ausgewählten Varianten sogar für extreme Temperaturen von -40 bis 85 °C. Beide Formfaktoren unterstützen bis zu 128-GB-DDR4-SO-DIMM- Speicher mit 3.200 MT/s und optionalem ECC.

Zum Anschluss von Peripheriegeräten mit massiver Bandbreite unterstützen die COM-HPC-Module 20 PCIe Gen4 Lanes und die COM-Express-Varianten 16 PCIe Lanes. Darüber hinaus können Entwickler bei COM-HPC 20 PCIe Gen 3.0 Lanes nutzen, bei COM-Express sind es acht.

Zur Unterstützung ultraschneller NVMe-SSD bieten die COM-HPC-Module zudem eine PCIe x4-Schnittstelle in Richtung Carrierboard. Die COM- Express-Module haben die NVMe-SSD onboard, um alle nativen Gen-4-Lanes, die der neue Prozessor unterstützt, optimal zu nutzen. Weitere Speichermedien können über 2x SATA Gen 3 bei COM-HPC und 4x SATA bei COM-Express angeschlossen werden.

Während die COM-HPC-Module aktuell zwei USB 4.0, zwei USB 3.2 Gen 2 und acht USB 2.0 bieten, unterstützen die COM-Express-Module vier USB 3.2 Gen 2 und acht USB 2.0 gemäß der PICMG-Spezifikation. Für die Vernetzung haben die COM-HPC-Module zwei 2,5 GbE, während die COM-Express-Module ein GbE ausführen, wobei beide Modulreihen TSN unterstützen.

Sound wird bei COM-HPC über I2S und SoundWire bereitgestellt, bei den COM-Express-Modulen über HDA. Umfassende Board Support Packages werden für alle führenden Echtzeitbetriebssysteme bereitgestellt, einschließlich Hypervisor-Unterstützung von Real-Time Systems sowie Linux, Windows und Android.

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