Embedded-Plattformen im Überblick

Neue Optionen mit Intels 12. Core-Generation

3. Mai 2022, 6:30 Uhr | Von Yanping Zou, Marketingmanagerin bei Aaronn Electronic
Embedded Plattformen Intel Gen 12
© Aaronn Electronic | Weka Fachmedien

Im letzten Jahr stellte Intel seine bereits 12. Generation der Core-Prozessoren vor. Viele Embedded-Spezialisten erweitern mit den CPUs ihr Produktportfolio um eine neue Leistungsklasse. Welche Boards und Systeme bereits verfügbar sind, zeigt Aaronn Electronic.

Ende Oktober 2021 stellte Intel die 12. Generation seiner Core-Prozessoren – Codename: Alder Lake – vor. Für breites Aufsehen sorgten vor allem die High-End-Varianten: Mit einem maximalen Turbo-Boost bis zu 5,2 GHz, 16 Kernen und 24 Threads stoßen die angekündigten Desktop-Prozessoren bei der Multi-Thread-Leistung in neue Bereiche vor. Gerade in den Bereichen Gaming sowie beim Erstellen und Bearbeiten anspruchsvoller digitaler Inhalte bieten sie neue Möglichkeiten. Im Fokus der Berichterstattung stand meist der Core-i9-12900K-Chip, der gerade für Gaming-Anwendungen interessant ist. Das ist nachvollziehbar, bietet das Rennen zwischen AMD und Intel um die jeweils leistungsfähigste CPU für Gaming-PCs doch einen dankbaren Stoff für Berichte, Tests und Vergleiche.

Ein neuer Ansatz

Allerdings wird hierbei leicht übersehen, dass der Wechsel auf eine neue Generation nicht nur bei den Spitzenmodellen Verbesserungen bringt, sondern über die gesamte Produktpalette hinweg. Und die ist groß: Die 12. Generation der Intel-Core-Familie umfasst insgesamt 60 Prozessoren mit mehr als 500 Partner-Designs. So liefert die zugrunde liegende neue Performance-Hybrid-Architektur skalierbare Performance von 9 bis 125 W. Hiermit lässt sich jedes PC-Segment, von Ultrabooks über Desktop-PCs bis zu Edge-Applikationen, abdecken. Intels Roadmap zufolge sollen erste Motherboards der Extended-Lifecycle- und Industrial-Serie mit unterschiedlichen Chipsätzen im zweiten Quartal 2022 verfügbar sein. Weitere Varianten sollen unmittelbar danach folgen.

Interessant ist der mit der Performance-Hybrid-Architektur verfolgte neue Ansatz. So vereint sie einen Performance- und einen Efficient Core (P- und E-Kern): Der Performance-Kern stellt bei rechenintensiven Applikationen hohe Single-Thread-Leistung bereit und arbeitet reaktionsschnell, während der Effizienz-Kern Multi-Thread-Leistung für parallel laufende Applikationen liefert. Zudem übernimmt er Hintergrundaufgaben, was das Multitasking verbessert. Auch lässt sich die Leistung abhängig von der jeweiligen Aufgabe anpassen.

Advantech
Bild 1: Das Micro-ATX-Board »AIMB-588« von Advantech nimmt Intels Desktop-CPUs auf und bietet bis zu 128 GB DDR5-Speicher.
© Advantech

DDR5-Support und GPU-Architektur

Ebenfalls allen CPUs der 12. Generation gemein ist, dass sie neue Grafikkarten und Datenspeicher unterstützen. Beide profitieren von einem höheren Datendurchsatz mit PCIe 5.0 (bis zu 16 Lanes) sowie einer höheren Zugriffsgeschwindigkeit und Bandbreite mit DDR5-Speicher. Die mit Alder Lake erstmals unterstützte neue Speichergeneration lohnt sich aktuell vor allem für Applikationen, die eine hohe Speicherbandbreite benötigen. Außerdem sind bei DDR4 keine großen Optimierungen mehr zu erwarten. Hingegen steht DDR5 noch ganz am Anfang: Laut der JEDEC-Spezifikation liegen die Geschwindigkeiten derzeit etwa zwischen 4800 und 6400 Megatransfers pro Sekunde (MT/s). Sie soll jährlich um 400 MT/s gesteigert werden. Zum Vergleich: Bei DDR4 sind es maximal 3200 MT/s. Außerdem ermöglicht die DDR5-Architektur DRAM-Dichten von bis zu 64 GB pro Single-Die-Paket, wodurch pro Speicherriegel eine Kapazität von 128 GB möglich ist – viermal so viel wie bei DDR4. Weiterhin interessant: Mit 1,1 V ist die anliegende Spannung lediglich 0,1 V niedriger als bei DDR4, allerdings steuert ab sofort das Speichermodul selbst die Stromversorgung, nicht mehr das Mainboard. Hierdurch ist das Energiemanagement deutlich effizienter.

Intels neue GPU-Architektur »Iris Xe« gewährleistet zudem schnellere Zugriffe und eine höhere Leistung. Gleichzeitig ist sie energiesparend und lässt sich neben der Bildverarbeitung ebenfalls für Machine Learning nutzen.

Kontron
Bild 2: Kontrons COM-HPC-Module sollen im Formfaktor Client Size C mit 160 mm × 120 mm ausgeführt sein und Ende des zweiten Quartals 2022 auf den Markt kommen.
© Kontron

Neue Möglichkeiten für Embedded-Plattformen

Kurz nach Bekanntgabe der Architektur der 12. Core-Generation kündigten ebenfalls viele Anbieter von Boards und Modulen ihre Pläne in Bezug auf die neuen Prozessoren an. Sie machen die neuen Features der CPUs auf Embedded-Plattformen nutzbar. Wie nach dem Vorstellen der Prozessoren zu erwarten geht es hierbei vor allem um anspruchsvolle Applikationen. Hier besteht allerdings ein hoher Bedarf, zum Beispiel in den Bereichen künstliche Intelligenz (KI) für effiziente Edge-Applikationen, bei der schnellen und zuverlässigen Bilderkennung und -analyse oder dem Auswerten von Videodaten. Sie sind immer öfter Teil von Projekten in der Produktion oder in IoT-Szenarien. Im Vergleich zur vorherigen Generation ermöglichen die neuen CPUs IoT-Applikationen mit deutlich höherer Single- und Multi-Thread-Leistung.

Neu ist außerdem die Option, Time Sensitive Networking (TSN) zu nutzen. Hiermit eignen sich die CPUs ab sofort für Echtzeit-Applikationen. Denn damit eine getaktete Ende-zu-Ende-Verschlüsselung von Kommunikationsströmen mit festen Zeitobergrenzen funktioniert, müssen alle beteiligten Komponenten Zeit messen können. Unverzichtbar ist das insbesondere bei Steuerungsfunktionen, etwa in der industriellen Automation.


  1. Neue Optionen mit Intels 12. Core-Generation
  2. Der bestmögliche Ansatz für die Kunden - unabhängig vom Hersteller

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