Konfigurierbarer Prozessor
Atom-Prozessor mit programmierbarer Logik
Intel kombiniert einen Atom-Prozessor mit Altera-FPGA auf einem Multi-Chip-Modul. In die programmierbare Logik können verschiedene E/A-Optionen eingepflanzt werden., z.B. für Feldbusse oder serielle Anschlüsse.
Das Multi-Chip-Modul kombiniert einen Atom-Prozessor der E600-Serie mit einem Altera-FPGA Arria II GX in einem 37,5 x 37,7 mm² großen Multi-Chip-Modul mit Ball-Grid-Kontakten. Die E600-Serie des Intel-Atom-Prozessors wird im 45-nm-Prozess gefertigt und zeichnet sich durch die integrierten Speicher- und Grafikcontroller aus. Damit ist der Atom E600 bereits in sich ein fast komplettes System-on-Chip (SoC), an das nur noch externer Speicher sowie Stromversorgungs- und Taktsignale angeschlossen werden müssen. Allerdings beschränkt sich das Atom-SoC auf die PC-übliche Peripherie wie USB, Audio usw., die bei der E600-Serie immerhin noch um SPI (Serial Peripheral Interface) und GPIO ergänzt wurde.
Durch Hinzufügen des Altera-FPGAs im gleichen Chipgehäuse wird der Atom wesentlich vielseitiger, was die Peripherie-Anschlüsse betrifft. Bereits validierte IP-Blöcke enthalten z.B. eine CAN-Bus-Schnittstelle, serielle Schnittstellen sowie zusätzliche PCI-Express-Anschlüsse, I²C und GPIO. Prozessor und FPGA sind über zwei PCI-Express-Lanes verbunden. Zwei weitere PCI-Express-Lanes führt der Atom direkt nach außen zum Anschluss von PCI-Express-Peripherie wie z.B. Serial-ATA. Das FPGA kann aber nicht nur als I/O-Baustein programmiert werden, sondern auch in Form von DSP-Multiplizierern die Aufgaben eines Coprozessor übernehmen.
Jobangebote+ passend zum Thema
Konfigurierbarer Atom-Prozessor
In sechs Varianten
Insgesamt bietet Intel sechs Varianten des Multi-Chip-Moduls an, die sich durch verschiene Atom-Kerne mit Taktfrequenzen von 0,6 bis 1,3 GHz unterscheiden. Allen gemeinsam ist das FCBGA-Gehäuse mit 1466 Kontaktierungen. Die Vielfalt von sechs Bausteinen wird sofort übersichtlicher, wenn man bedenkt, dass es von jedem Baustein eine „C“-Version für den kommerziellen (0 bis 70°C) und eine „CT“ für den industriellen (–40 bis 85 °C) Temperaturbereich gibt. Recht üppig ist die Verlustleistung, für die das Modul ausgelegt sein muss: je nach Taktfrequenz zwischen 2,7 und 3,6 Watt. Zum Vergleich: Bei der ersten Atom-Generation Z5xx mit dem Chipsatz US15W konnten Gesamtsysteme gebaut werden, die weniger als 10 Watt verbrauchten – freilich ohne FPGA.
Ein Anwendungsbeispiel für den neuen Atom-Prozessor wären z.B. kompakte Steuerungscomputer wie der jetzt auf der SPS/IPC/Drives in Nürnberg vorgestellte F3 von Automata, der die Eigenschaften einer SPS und eines Motion Controllers verbindet. Diese Steuerung wurde allerdings noch mit der Z500-Serie des Atom und ansteckbaren I/O-Modulen realisiert. Ab jetzt wäre eine Feldbusanbindung direkt im »FPGA-Atom« E600C realisierbar.
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
