Qseven
ARM-Architektur erobert Qseven
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Schnell und trotzdem stromsparend
Herzstück des Tegra-290-Mobile-Prozessors ist ein Dual-Core ARM Cortex-A9, der mit 1 GHz getaktet wird (Bild 2). Der Chip wurde auf hohe Leistung und gleichzeitig niedrigen Strombedarf optimiert. Die Thermal Dissipation Power (TDP) der CPU liegt weit unter 1 W. Die einzelnen Kerne können zur Stromersparnis je nach Anwendung und Anforderung heruntergetaktet oder sogar abgeschaltet werden. Die Cortex-A9-CPU führt Befehle „out-of-order“ aus und ermöglicht durch dieses Umsortieren effiziente Programmabläufe. Die Baugruppe verfügt über einen bis zu 1 Gbyte großen DDR2-SDRAM-Speicher und einen NAND-Flash-Speicher mit einer maximalen Kapazität von 8 Gbyte. Das mit dem ARM-Prozessor arbeitende Qseven-Modul Q7-Tegra2 kann derzeit nicht unter Windows 7, sondern nur unter Windows CE betrieben werden. Als Alternative bietet sich auch der Linux-Abkömmling Android in der neuen Version 3.0 an.
In der Zukunft wird es weitere Alternativen geben: Auf der diesjährigen CES in Las Vegas gab Microsoft bekannt, dass die nächste Windows-Version neben Intels x86-Prozessoren auch die ARM-Architektur unterstützen wird, beispielsweise die ARM-SoCs von NVidia. Die Kooperation mit ARM soll Microsoft höhere Marktanteile im Smartphone- und Tablet-Geschäft verschaffen.
Als Spezialist für Grafik integriert NVidia im Tegra-290-Prozessor den 3D-Grafikcontroller GeForce OpenGL ES 2.0, der die Leistung für mobile 3D-Spiele und reaktionsschnelle 3D-Benutzeroberflächen liefert. Die Grafikeinheit decodiert HD-Videos der gängigen Formate H.264, VC-1 und MPEG-4 mit Auflösungen bis 1080p und unterstützt die gleichzeitige Decodierung zweier Datenströme für 3D-Videos. Für die ruckelfreie Wiedergabe von Full-HD-Videos mit einer Auflösung von 1920 × 1080 Bildpunkten bei maximaler Frame-Rate und Streaming sorgt der integrierte 1080p-Videoprozessor. Der Bildsignalprozessor (ISP) auf dem Die optimiert Bilder in Echtzeit mit Funktionen wie Bild- und Videostabilisierung, Gesichtserkennung, fortschrittliche Trickfunktionen, Belichtungskorrektur, Kantenanhebung und Rauschunterdrückung. Es werden Kameras bis zu einer Auflösung von 12 MPixel unterstützt. Der Audiocon-troller ist für unterschiedliche Audioformate, darunter AAC, AMR, WMA und MP3, ausgelegt. Ein ARM7-Prozessor bietet Support für proprietäre Funktionen und sorgt für längere Akkulaufzeiten und ein intelligentes Systemmanagement.
An das Q7-Tegra2 können gleich-zeitig zwei Displays angeschlossen werden. Dazu sind eine moderne HDMI-1.3-Schnittstelle mit 1080p-Auflösung und ein Dual-Channel-LVDS-Interface vorhanden. Über den Videoeingang (8 bit, BT.656, Feature-Stecker) lässt sich eine Kamera anschließen.
An Standardschnittstellen verfügt die Baugruppe über bis zu drei PCI-Express-×1-Kanäle, bis zu vier USB-2.0-Hostanschlüsse, ein USB-OTG, ein serielles UART-Interface, AC97-Audio und einen Gbit/s-Ethernet-Anschluss (mit IEEE 1588 Real-Time). Zusätzlich sind eine I2C-Schnittstelle bis 400 Kbit/s und ein SPI-Interface vorhanden. Der Anschluss einer Speicherkarte ist über die SD/SDIO/MMC-Schnittstelle möglich. Die Anwenderdaten können auch über zwei SATA-2-Kanäle gespeichert werden. Zur Evaluierung sind von MSC eine umfangreiche Evaluierungsplattform und Starter-Kits lieferbar. Zusätzlich stehen unterschiedliche Baseboards zur Verfügung.
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x86-Qseven im erweiterten Temperaturbereich
Einen Intel-Atom-E6x0-Prozessor integriert die neue Qseven-Modulfamilie MSC Q7-TCTC-FD (Bild 3). Die kompakten Module entsprechen ebenfalls der Version 1.20 der Qseven-Spezifikation und verfügen über einen CAN-Bus. Die Qseven-Plattform MSC Q7-TCTC-FD ist in vier Varianten erhältlich, die sich in der Rechenleistung unterscheiden. Das preiswerte Einstiegsmodell enthält die CPU Intel Atom E620, die mit 600 MHz getaktet wird. Alternativ dazu gibt es Module mit den Prozessoren E640 (1,0 GHz), E660 mit 1,3 GHz oder der leistungsstärksten Variante E680 mit 1,6 GHz. Die E6x0-Prozessoren unterstützen HyperThreading und die Intel-Virtualisierungs-Technologie.
Über eine der vier PCI-Express-Lanes ist der Intel-Atom-E6x0-Prozessor direkt mit dem Intel Platform Controller Hub (PCH) EG20 verbunden. Neben dem Memory-Controller mit einem 32-bit-Speicherinterface (einkanalig) wurde auch der Intel Graphics Media Accelerator GMA 600 in den Prozessor integriert. Die 2D/3D-fähige Grafik-Engine läuft mit 400 MHz und nutzt einen Videospeicher (UMA) mit einer Kapazität bis zu 384 Mbyte. Der GMA 600 unterstützt die Beschleunigung von Video-Playback mit HD-Auflösung durch hardwaremäßige MPEG2- und MPEG4-Decodierung sowie die Codierung von Videos.
Der Autor:
| Dipl.-Ing. Bernhard Andretzky |
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| arbeitet als Product Marketing Manager Embedded Computer Technology bei der MSC Vertriebs GmbH. Davor war er als Application Manager und später als Marketing Manager, zuletzt als Design Service Manager bei QuickLogic in den USA tätig. Erfahrungen im Design bzw. Systemdesign erwarb er sich nach seinem Elektrotechnikstudium bei Marek Micro, Testware und Heitec Datentechnik. |
band@msc-ge.com
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