Maximale Leistung für COM Express Type 7
100-Watt-Ökosystem für Edge-Server
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Wichtige Sicherheitsfunktionen integriert
Edge-Anwendungen profitieren darüber hinaus von den integrierten Sicherheitsfunktionen der EPYC-Embedded-3000 System on Chips (SoCs) von AMD. Zu den Funktionen zählen ein sicheres Boot-System, eine sichere Speicherverschlüsselung (Secure Memory Encryption, SME) sowie eine sichere Darstellungsverschlüsselung (Secure Encrypted Virtualization, SEV). Ein sicherer Migrationskanal zwischen zwei SEV-fähigen Plattformen zählt ebenso dazu. Zusätzlich wird Internet Protocol Security (IPsec) mit integrierter Krypto-Beschleunigung unterstützt. Hiermit hat nicht einmal der Server-Administrator Zugriff auf eine verschlüsselte virtuelle Maschine (VM). Besonders wichtig ist das für die hohen Sicherheitsanforderungen vieler Edge-Server-Dienste. Sie ermöglichen herstellerübergreifende Anwendungen in Industrie-4.0-Automatisierungsanwendungen und müssen gleichzeitig vor Sabotageversuchen durch Hacker geschützt sein.
Neben den Virtualisierungsoptionen, die die Embedded-Epyc-3000-Server-Prozessoren mit sich bringen, können OEMs alternativ oder ergänzend virtuelle Echtzeit-Maschinen auf Basis des Real Time Systems (RTS)-Hypervisors anwendungsbezogen integrieren. Das Nutzen der softwarebasierten Echtzeit-Hypervsior-Technik erleichtert dabei Migrationen über unterschiedliche Mikroarchitekturen hinweg, was die Langzeitverfügbarkeit einer Anwendung erhöht. (Bild 5).
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Der RTS-Hypervisor überzeugt dabei mit dem Gewährleisten einer bestmöglichen Echtzeitleistung sowie dem einfachen Installieren und Partitionieren auf jeder beliebigen x86-Multicore-Plattform. Unterstützt werden alle gängigen Echtzeit- und General-Purpose-Betriebssysteme. So lässt sich ein Verdichten des Workloads von unterschiedlichen Anwendungen auf den Servern umsetzen. Bei den EPYC-3000-Embedded-Prozessoren von AMD können deshalb bei 16 Kernen und 32 Threads viele virtuelle Maschinen parallel für viele unterschiedliche Anwendungen betrieben werden. In der Praxis kommen jedoch eher VM-Konfigurationen vor, die mehrere Kerne nutzen, um beispielsweise vier Roboter mit jeweils vier Kernen mit einem einzigen System zu steuern.
Hartes Echtzeitverhalten garantiert
Zu den Softwaremerkmalen des 100-Watt-Ökosystems gehört jedoch auch das Unterstützen von Echtzeitkonfigurationen zum Vermeiden von Latenzen durch prozessorseitiges Verlustleistungsmanagement. Congatec bietet hierfür in Zusammenarbeit mit AMD entsprechende Auslegungen der neuen EPYC-Embedded-3000-Serie an, denn das Verlustleistungsmanagement der Prozessoren, das maximale Leistung garantieren soll, orientiert sich an den fundamentalen Grenzen der Silizium-Logik. Moderne Power-Managementsysteme sollen gewährleisten, dass die Grenzen nicht überschritten werden und unter allen Betriebsbedingungen eine hohe Zuverlässigkeit und Funktion des Siliziums sichern. Jedoch kann dies das Echtzeitverhalten beeinflussen. Deshalb ist es erforderlich, zum System passende Konfigurationen zu nutzen, die Congatec zusammen mit dem Einsetzen des RTS-Hypervisors anbietet.
Mit den Konfigurationen vereinfacht das 100-Watt-Ökosystem für Embedded-Edge- und Mikro-Server das Entwickeln komplexer Server-Anwendungen, die – wie beim BMC zu sehen – zunehmend Einfluss auf die Auslegung der Carrierboards haben. Das aktuelle Ökosystem lässt sich selbstverständlich ebenso für COM-Express-Type-6-Module nutzen und liefert wertvolle Grundlagen für die kommenden COM-HPC-Module hoher Leistungsklassen, sodass sich neue Congatec Produkte nach dem Standard voraussichtlich ebenfalls schnell umsetzen lassen.
Der Autor
Andreas Bergbauer ist Product Line Manager für COM-Express-Module bei Congatec in Deggendorf. Davor war er als Projektmanager für die Entwicklung und Markteinführung neuer Produkte verantwortlich. Vor seinem Wechsel zu Congatec war er lange Jahre in einer IT-Unternehmensberatung tätig. Bergbauer ist studierter Wirtschaftsinformatiker und von der GPM zertifizierter Projektmanagement-Fachmann.
| Das Featureset der EPYC Embedded 3000 Server-on-Modules von AMD im Detail |
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| Die neuen conga-B7E3 COM-Express-Type-7-Module von Congatec verfügen über AMD EPYC-Embedded-3000-Prozessoren mit 4, 8, 12 oder 16 Hochleistungskernen, unterstützen simultanes Multi-Threading (SMT) und bis zu 96 GB DDR4 2666 RAM im COM-Express-Basic-Formfaktor und sogar bis zu 1 TB in Full-Custom-Designs. Auf 125 x 95 mm bieten die COM-Express-Basic-Type-7-Module bis zu 4 x 10 GbE und bis zu 32 PCIe-Gen-3-Schnittstellen. Für Speicherplatz integrieren sie optional sogar eine 1-TB-NVMe-SSD-Festplatte und führen 2 x SATA Gen 3.0 Ports für konventionelle Festplatten aus. Zu den weiteren Schnittstellen zählen 4 x USB 3.1 Gen 1, 4 x USB 2.0 sowie 2 x UART, GPIO, I2C, LPC und SPI. Attraktiv für HPC- und KI-Anwendungen sind zudem der nahtlose Support dedizierter High-End GPUs sowie die verbesserte Gleitkommaleistung. Congatec bietet außerdem auf den jeweiligen Prozessor abgestimmte Kühlmodule für seine COM Express Type 7 Server-on-Modules, die eine lüfterlose Kühlung über 65 W TDP erlauben und die bei Bedarf auf die Gehäuse der Kunden anpassbar sind. So können OEMs die maximale Prozessor-Leistung aus ihren Designs holen, da sie von der CPU-Temperatur abhängt. An Betriebssystemen werden Linux, Yocto sowie Microsoft Windows 10 und Windows Server unterstützt. |
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