Welcher Formfaktor?
Ebenso wichtig wie der Prozessor selbst ist ein passender Formfaktor für das Embedded System. Je näher dieses an die eigentliche Applikation angegliedert ist, desto spezifischer sind auch die Anforderungen hinsichtlich Schnittstellen, Gehäuseausführung und Baugröße des Systems. Ein Embedded-Formfaktor, der die Vorteile standardisierter Komponenten mit einer flexiblen Systemauslegung vereint, sind »Computer on Module« gemäß dem »COM Express«-Standard.
Die Einbettung der Embedded-PC-Module in die Kundenumgebung erfolgt über jeweils spezifisch zu erstellende Basisboards mit den kundenspezifischen I/Os, auf diese Boards lassen sich die Module einfach aufstecken. Für lüfterlose, geschlossene Designs ist zudem das definierte Kühlkonzept der COM-Express-Module interessant. Bauhöhe inklusive Prozessor und Chipsatz sind ebenso wie die Abmessung des COMs exakt definiert und erlauben eine einheitliche Konduktionskühlung von CPU und Chipsatz für die jeweilige Applikation.
So profitieren OEMs von einer hohen Designfreiheit bei Applikation und spezifischem Basisboard, gepaart mit einer hohen Designsicherheit und einem umfassenden Ökosystem an Designtools und Software. Das erleichtert die Entwicklung und verkürzt die Design-in-Phase von Embedded Systemen.
Support- und Entwicklungsingenieure unterstützen den Kunden bereits bei der Produktidee und helfen, Systemkosten und die Systemintegration von Beginn an zu optimieren. Durch austauschbare Computermodule ist nicht nur die Rechenleistung sondern auch die Schnittstellen-Ausstattung skalierbar. Und die Module erlauben den schnellen Einsatz der neuen AMD-APUs sowohl in existierenden Applikationen wie auch in Neudesigns.
Als eines der ersten COM-Express-Module trägt das »conga-BAF« (Bild 1) die neuen APUs der Embedded-G-Serie von AMD und ist so über die gesamte Bandbreite der verfügbaren Versionen skalierbar, vom neuen Single-Core »G-40R« mit 1,0 GHz und 5,5 W TADP über den Dual-Core »G-40TE« mit 6,4 W TADP bis hin zum 2 x 1,6 GHz schnellen »G-T56N« (18 W TDP). Zwei Sockel nehmen bis zu 8 GByte schnellen DDR3-RAM-Speicher auf, was speicherintensive Applikationen zusätzlich beschleunigt.
An Schnittstellen stehen 6x PCI-Express-x1-Lanes (Gen 2.0), 4x SATA 3, 1x PCI, Gigabit-Ethernet, 8x USB 2.0 und EIDE zur Verfügung, zudem dedizierte digitale Display-Interfaces wie 2x DisplayPort sowie 2x HDMI oder DVI. Natürlich sind VGA (2560 x 1600) und LVDS (1920 x 1200) ebenfalls mit an Bord. Insgesamt können zwei unabhängige Displays angesteuert werden. Speziell für sicherheitskritische Applikationen bietet das Modul ein diskretes »Trusted Platform Module« für höchste Sicherheit bei Authentifizierung und Datenintegrität.
Über den Autor:
Zeljko Loncaric ist Marketing Engineer bei congatec
Die Embedded-G-Series-Plattform von AMD im Detail |
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Als erstes »Fusion«-Produkt beinhaltet die langzeitverfügbare »Embedded G-Series Platform« von AMD den speziell auf Embedded-Anforderungen zugeschnittenen Controller-Hub »AMD A55E«, der nur noch die Schnittstellen PCI, USB, SATA und Audio ausführt. So wird aus der gewohnten 3-Chip- (Prozessor, North- und Southbridge) eine kompakte 2-Chip-Lösung mit »Advanced Processing Unit« (APU) und Controller-Hub. Je nach Taktrate und Core-Anzahl liegt der Leistungsbedarf zwischen 5,5 W und 18 W TDP. Neben dem kompakten Footprint vereinfacht die geringe TDP das Thermaldesign der Embedded-Lösung und ermöglicht die schnelle Entwicklung von robusten Applikationen mit wenig Designaufwand. Derzeit ist ADMs »Embedded G-Series Platform« in sieben Stufen vom 1,0-GHz-AMD64-Prozessor-Core mit 512 KByte Cache bis hin zu zwei mit 1,6 GHz getakteten AMD64-Prozessorcores mit jeweils 512 KByte Cache verfügbar. Weiterhin führt die APU vier generische PCI-Express-Gen-2.0-Lanes für applikationsspezifische Erweiterungen sowie vier weitere solcher Lanes zum Embedded-Fusion-Controller-Hub aus. Wie bei AMD üblich wird der Arbeitsspeicher direkt an die APU angebunden und bietet so verzögerungsfreien Speicherzugriff. Über ein 64-Bit-DDR3-1333-Interface lassen sich bis zu zwei Single-Channel-RAM-Module ansprechen. Der integrierte Grafikcore mit dem »Universal Video Decoder 3.0« für die flüssige Verarbeitung von BluRays mit HDCP- (1080p), MPEG-2-, HD- und DivX-Videos (MPEG-4) unterstützt »DirectX 11« und »OpenGL 4.0« für eine schnelle 2-D- und 3-D-Bilddarstellung sowie »OpenCL 1.1« und »Microsoft DirectComputer« für die Programmierung der parallelen Recheneinheiten des Grafik-Cores. Über dedizierte Ausgänge für VGA, Single-Channel-LVDS sowie DisplayPort und DVI/HDMI lassen sich zwei unabhängige Displays direkt ansteuern. |