Formfaktor Embedded NUC Grafik im Quadrat

Das „eN-GXSOC“-Board wurde für den 24/7 Einsatz in rauen industriellen Umgebungen entwickelt und nutzt ein rein passives Kühlsystem.
Das „eN-GXSOC“-Board wurde für den 24/7 Einsatz in rauen industriellen Umgebungen entwickelt und nutzt ein rein passives Kühlsystem.

AMD-Technologie im eNUC-Format: Komplett in Deutschland hergestellt, will datakamp mit dem „eN-GXSOC“-Board die Multimedia-Kompetenz beweisen und Langzeitverfügbarkeit bieten.

Kommerzielle NUC-Systeme sind praktische und kompakte Produkte, die man im Büro auf dem Schreibtisch und zuhause im TV-Rack nutzt, ohne dass sie viel Platz in Anspruch nehmen. Sie bieten Anwendern die erforderliche Performance und Konnektivität, die sie für Internet-Browsing, Media-Streaming, Office-Anwendungen, Heimautomatisierung und vieles mehr benötigen. Der standardisierte Embedded-NUC-Formfaktor (eNUC) ist auf industriegerechte Applikationen ausgelegt und bietet Entwicklern eine frei programmierbare Plattform zur Entwicklung von smarten IoT-Gateways und vielfältigen anderen Embedded-Steuerungen sowie industriellen Thin Clients, die einen leistungsstarken Small Form Factor (SFF) und eine hohen Kosteneffizienz erfordern.

Applikationen, die auf eNUC bauen, profitieren von der Standardisierung des Formfaktors was zahlreiche Vorteile bietet:

  • Mehrere Board-Hersteller geben die Wahlfreiheit, sich für die passendste Lösung entscheiden zu können.
  • Dank Langzeitverfügbarkeit wird sichergestellt, dass der eigene Konstruktionsaufwand ebenfalls langfristig abgesichert ist.
  • Entwickler können davon ausgehen, dass Systemdesigns auch stets die gleichen Interfaces haben, da ein gewisser Satz an Schnittstellen Teil der Spezifikation ist.
  • Ein breites Spektrum an Zubehör – von Heatspreadern und Kabelsätzen bis hin zu Gehäusen – macht es einfach, Komponenten von Drittanbietern zu erwerben, so dass die eigenen NRE-Kosten auf ein Minimum reduziert werden.
  • Als Derivat eines kommerziellen Standards kann der eNUC-Formfaktor niedrigste Komponentenkosten auch für Embedded Applikationen liefern, da es oft auch eine Option gibt, die in kommerzieller Massenproduktion hergestellt wird.
  • Eine große Entwickler-Community arbeitet mit diesem Formfaktor und sorgt so für die stetige Verbesserung des Standards.
  • Das herstellerunabhängige Normierungsgremium SGET hilft der Gemeinschaft, proprietären Lösungen zu widerstehen.

 

»Diese Standardisierungsvorteile machen den eNUC-Formfaktor für viele Low-Power-SFF-Applikationen sehr attraktiv – und das in vielen industriellen und Embedded-Märkten für die auch vielfältige Interface-Optionen geboten werden«, erläutert Wolfgang Kamp, Manager datakamp System. Das eNUC-Type-2-Interface ist für schnittstellenreiche Systeme konzipiert und beinhaltet obligatorische Schnittstellen wie 2 x LAN, 2 x USB, 1 x Mini PCI Express oder mSATA-Erweiterung, 2 x UART oder COM-Ports und externen Single Power Connector. Zu den weiteren empfohlenen Ausstattungsmerkmalen gehören 1 x Videoausgang (HDMI, DP, RGB, LVDS intern oder extern) sowie 1 x SATA, 2 x zusätzliche USBs, 1 x SD/mSD-Slot und 1 x Audio. Mit all diesen Interfaces, die auf einem Footprint von nur 101,6 x 101,6 mm Platz finden, kann ein eNUC-Board viele verschiedene Applikationen Off-the-Shelf bedienen, sodass sich Systeme dieses robusten Formfaktors oftmals sofort im Feld einsetzen lassen - hier hilft auch die Unterstützung des erweiterten Temperaturbereichs. Die Langzeitverfügbarkeit beträgt mindestens fünf Jahre nach Markteinführung.

Eines der neuesten Designs, das auf diesem attraktiven Formfaktor basiert, ist das „eN-GXSOC“ von datakamp mit einem AMD-Embedded-G-Series-SoC (System on Chip) der zweiten Generation. Applikationsbereiche für dieses Board sind SFF-Systeme für Multimedia, Infotainment und Point of Sales (POS) sowie Medizintechnik, industrielle Automatisierung und Steuerungen aller Art.

Doch was macht dieses Board so attraktiv? »Es ist die APU (Accelerated Processing Unit) von AMD, die beeindruckende Grafikleistungen mit hoher Skalierbarkeit und Flexibilität hinsichtlich Kosten, Performance und Leistungsaufnahme kombiniert. Sie ist auch der erste x86-SoC, der den I/O-Controller auf dem gleichen Chip wie die APU integriert«,betont Kamp. »Damit ist das eNUC-Board eine interessante Lösung für Ultra-Low-Power- und SFF-Plattformen.«

Die zweite Generation der G-Series-SoCs (Codename „Steppe Eagle“), die jetzt mit den neuen eNUC Boards erhältlich ist, erweitert die Leistungsfähigkeit der Embedded-G-Series-SoC-Plattform um eine noch breitere Skalierbarkeit hinsichtlich Performance, Power und Preis für CPU, GPU, Multimedia und I/O-Controller, sodass auch der Integrationsaufwand noch weiter gesenkt werden kann, was zu noch kosteneffizienteren Designs führt. Dank immersiver Grafik finden sich Einsatzmöglichkeiten für ein breites Spektrum von Applikationen wie Entry-Level- und Mainstream-Gaming-Systeme, Digital Signage bis hin zu Vision-Systemen und Industriesteuerung.

Auf Basis dieser Prozessorarchitektur hat datakamp nun eine Multimedia-Engine entwickelt, die alle erforderlichen Funktionen für grafikintensive Low-Power-Applikationen unterstützt. Selbst ein Stromausgang für das LED-Backlight eines LCDs ist als modulare Option verfügbar. Das Board unterstützt zudem einen Embedded DisplayPort via I-PEX zum Anschluss von Displays, was den Displaysupport sehr flexibel macht.

Abhängig von der geforderten Performance sind die Boards vom Dual-Core-GX-212JC-Prozessor mit 6 W bis hin zum Quad-Core-GX-412HC-Prozessor mit 7 W Thermal Design Power (TDP) skalierbar. Die Low-Power-SoC-Designs mit integrierter Grafik bieten hinreichend Performance für das Abspielen von Videomaterial in 4K-Auslösung. Selbst eine Farbtiefe von 10 Bit kann im Grafikkartentreiber (Catalyst) des Betriebssystems aktiviert werden. Die integrierte Radeon-Grafik unterstützt zudem zwei unabhängige Displays. Die Verbindung erfolgt über DisplayPort++, eDP auf I-PEX oder mDP++ und Dual-Channel 24-bit LVDS. Für generische Erweiterungen und IoT-Konnektivität bietet das System zudem 2 x USB 3.0, 4 x USB 2.0, einen internen Mini-PCIe-Steckplatz sowie 1 x Gigabit Ethernet. Speichermedien können über 1 x mSATA und 1 x SATA angeschlossen werden. Neben einem Standard-RS232-Port sind über eine Erweiterungskarte auch 4 x RS232 sowie CAN-Bus möglich. High-Definition-Audio rundet das Feature-Set ab. Gemäß der eNUC-Spezifikation unterstützt das eN-GXSOC-Board Weitbereichsnetzteile von 12 bis 36 V DC.

Das All-in-One-eNUC-Board wurde für den 24/7-Einsatz in rauen industriellen Umgebungen entwickelt. Es nutzt ein innovatives passives Kühlsystem, das die Abwärme direkt auf das Gehäuse überträgt und so eine lange Lebensdauer des Boards und des Gesamtsystems gewährleistet. Setzt man zudem zuverlässige und schnelle SSD-Massenspeicher in Form von mSATA- oder eMMC-Devices ein, lassen sich eNUC-Systeme komplett ohne wartungsintensive rotierende Medien wie Festplatten und Lüfter umsetzen. Die RAM-Bausteine sind zudem direkt auf das Board gelötet, was die Schock- und Vibrationsfestigkeit erhöht und damit das Board sogar für den Einsatz in In-Vehicle-Applikationen prädestiniert. An Betriebssystemen unterstützt werden Microsoft Windows und Linux – insbesondere Embedded-YOCTO-Linux.

»Da das eN-GXSOC vollständig in Deutschland hergestellt wird, können Kunden sich auf eine qualitativ hochwertige Fertigung einschließlich der Prüfung jedes einzelnen Boards verlassen. Sie stellt sicher, dass große Installationen mit unzähligen Systemen im Feld ohne Probleme durch Fehler auf einzelnen Boards betrieben werden können«, erklärt Kamp. »Die Ihlemann AG, ein EMS Partner von uns, gewährleistet hierfür eine hochwertige Leiterplattenmontage.«

Das Board ist entweder als COTS-Produkt (Commercial-Off-The-Shelf) oder in maßgeschneiderten Varianten ganz nach Kundenwunsch erhältlich. Die Entwicklung und Konstruktion von Hardware- und Software-Komponenten kann dabei als individuelle Leistung oder als Projekt aufgezogen werden.