Universal Graphics Module – Standard für langzeitverfügbare Embedded-Grafikkarten
Nach Computer-on-Module kommt Graphics-on-Module
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
UGM – rohe Signale rein, bearbeitete Signale raus
Über die 220 Kontakte des auch für COM-Express/ETXexpress eingesetzten Steckverbinders empfangen UGMKarten PCI-Express-Signale über 1, 4, 8 oder 16 Lanes (PEG) und Video- Signale, bearbeiten sie – inklusive Video- Capture-Funktionen und bis zu 512 Mbyte DRAM – und liefern die konvertierten Signale dann ebenfalls über den Steckverbinder wieder zurück zum Baseboard (Bild 2). Die Flexibilität bei der Auslegung der von der Northbridge eingehenden Lanes ermöglicht es, jedweden Grafikchipsatz einzusetzen, der auf den Markt kommt. Es muss dabei nicht immer die volle Bandbreite sein. Es reicht mitunter auch aus, dass über UGM beispielsweise Funktionen umgesetzt werden, wie sie bisher CRTtoLCD als externe Karte bietet – dies aber dann onboard ohne den „Umweg“ über den externen VGA-Stecker plus Kabel zum CRTtoLCD-Konverter.
Die Auslegung auf bis zu 512 Mbyte Grafikspeicher ist auch für zukünftige Anwendungen hinreichend dimensioniert, denn rein theoretisch könnte man damit eine Auflösung bis zu 170 Megapixeln erreichen. Zum Vergleich: Das entspricht rund 82 Bildschirmen mit HDTV-Auflösung (1080i/p).
Die Einbindung eines Video-Signaleingangs ermöglicht neben der Fensterdarstellung auch die bildschirmfüllende Wiedergabe von Videosignalen beispielsweise bildgebender medizinischer Diagnoseverfahren (zum Beispiel Endoskopie, Ultraschall etc.) oder von Videokameras bei Security- und POS/POI-Applikationen auf dem Monitor.
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Zur Wiedergabeseite hin unterstützt die UGM-Spezifikation 1.0 derzeit Dual-LVDS, Dual-DVI und Dual- VGA. Damit sind alle relevanten Monitorschnittstellen auf dem Board implementiert, die man heute und in absehbarer Zukunft brauchen wird. Jede duale Konfiguration mit Röhrenmonitor und Flachbildschirmen lässt sich über jeden auch nur denkbaren Standard anschließen. Aktuelle Interfaces wie beispielsweise HDMI lassen sich mit diesen Features genau so umsetzen wie vielleicht zukünftig kommende andere Interfaces. Auf dem Baseboard selbst kann der Entwickler entscheiden, welche Signal-Kombinationen er letztendlich zum externen Anschluss bereitstellt. So kann er z.B. durch die Kombination von Sound, USB und DVI das HDMI-Interface umsetzen. Damit reduziert sich der Aufwand für das Grafiklayout und die Treiberentwicklung auf die Bereitstellung der entsprechenden Leiterbahnen, des Steckverbinders sowie der ggf. noch erforderlichen peripheren Bauelemente für Zusatz-Features wie z.B. des HDCP-Kopierschutzes für die Wiedergabe von hochauflösendem, geschütztem Videomaterial.
Das Grafikprozessor-Modul ist stets komplett und mit allen erforderlichen Treibern ausgestattet. Systemhersteller und OEM können also sicher sein, ein ausgereiftes, stabiles System zu erwerben, das zuverlässig unter den unterstützten Betriebssystemen arbeitet. Das vom Consumerbereich bekannte Problem immer wieder neuer, z.T. inkompatibler Grafikkarten- Treiber, die die Umsetzung angekündigter Features verhindern oder das Gesamtsystem instabil werden lassen, und ständige, aufwendige Treiber- und Software-Updates werden vermieden. Auch wird bei diesem Design gänzlich auf Kabel verzichtet. Damit unterscheidet sich UGM auch von aktuellen Standard-Grafikkarten, bei denen heute Schnittstellen bereits über Kabelpeitschen ausgeführt werden, weil die schmale Frontplatte der Erweiterungskarten nicht hinreichend Platz für externe Anschlüsse bietet. Bei 5 V Gleichspannungsversorgung sind darüber hinaus gemäß UGM-Spezifikation bis zu 45 W Verlustleistung zulässig. Damit kann UGM selbst absolute High-end-Spiele mit höchsten Frame-Raten und allen Grafik-Optimierungsalgorithmen perfekt unterstützen.
In der Summe spricht vieles für diesen neuen, erstmals langzeitverfügbaren Grafikkarten-Standard. Erste Interessenten haben sich bereits gemeldet, und in Kürze will Kontron das erste UGM auf Basis von nun langzeitverfügbaren XGI-GPUs vorstellen. Damit eröffnet Kontron einen vollkommen neuen Markt im Bereich des Embedded Computing. Die Zeichen der Zeit stehen im Zuge des Umbruchs auf Multi-Core und PCI-Express gut. Abzuwarten ist, wie der Zuspruch der Entwickler beim Kunden ausfallen wird. Bei COM-Kunden wird die Hemmschwelle vergleichsweise gering ausfallen. Bei Anwendern, die bisher noch immer selbst entwickeln, wird ein weiteres Argument für den Einsatz von Modulen vielleicht sogar den Absatz von COMs noch weiter steigern, da jetzt die Kostenkalkulation noch deutlicher zugunsten modularer Designs versus Full-Custom-Designs ausfällt. jk
 | Dirk Finstel |
- Nach Computer-on-Module kommt Graphics-on-Module
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