Mehrwert auf allen Ebenen schaffen Applikationsfertige Embedded-Computer-Technologie von Kontron

Kontrons »microETXexpress-OH« im COM-Express-Compact-Format bietet dank AMD-G-Series hohe Grafikleistung und GPGPU-Funktionalität für energieeffiziente SFF-Designs.
Kontrons »microETXexpress-OH« im COM-Express-Compact-Format bietet dank AMD-G-Series hohe Grafikleistung und GPGPU-Funktionalität für energieeffiziente SFF-Designs.

Die Embedded-x86-Prozessoren haben sich quasi einmal rundum erneuert. Aber auch oberhalb dieser Basis arbeitet Kontron daran, für OEMs deutliche Mehrwerte zu schaffen. Das Ziel ist es, durch applikationsfertige Lösungen die Integrations- und Migrationskosten zu senken. Standards für hardwarenahe Software und Dienstleistungen spielen dabei eine entscheidende Rolle.

Mit der Vorstellung ihrer neuen Prozessorgenerationen haben Chiphersteller wie Intel und AMD in den letzten drei Monaten das Angebot für Embedded Computer erheblich ausgebaut. Schaut man sich die Neuerungen dieser Plattformen an, d.h. die zweite Generation der Intel-Core-i3/i5/i7-Prozessorserie, die FPGA-konfigurierbaren Prozessoren der Intel-Atom-E6x5C-Serie und AMDs neue »Embedded-G-Series«, so ist der Trend zur höheren Integration besonders deutlich zu erkennen: Alle Plattformen integrieren beispielsweise neben der CPU auch die Grafikeinheit (GPU) sowie einen PCI-Express- und einen Speicher-Controller auf einem Die. Intels Atom-E6x65C-Prozessoren integrieren zusätzlich ein Altera-FPGA auf dem Multi-Chip-Modul.

Was bringt die gestiegene Integration aber den einzelnen Märkten und Applikationen? Zum einen erneute Energieeinsparungen durch mehr Performance pro Watt, was wiederum neue Applikationen ermöglicht, beispielsweise im mobilen Bereich. Zum andern wird durch steigende Integration auch eine leistungsfähigere Grafik für 3D-Visualisierungen für sehr energiesparende Embedded Devices möglich. Getrieben durch größere Bildschirmdiagonalen, höhere Panel-Auflösungen und moderne Bedienkonzepte mit Multitouch steigt nämlich auch im Embedded-Sektor der Bedarf nach mehr Grafikleistung. Besonders Segmente wie Medizin, Digital Signage, Gaming, Infotainment, Kiosk und mobile Applikationen profitieren dabei von den Funktionen der neuen Prozessoren, aber auch GUIs in industriellen Applikationen.

So verdoppelt die zweite Prozessorgeneration der Intel-Core-i3/i5/i7-Reihe die Grafikleistung gegenüber ihren Vorgängern und bietet damit 2D- und 3D-Grafik mit OpenGL und DirectX10-Support auf dem Niveau dedizierter Grafikkarten. Sie unterstützen dabei bis zu drei Monitore und können bei geringer CPU-Belastung HD-Videos und sogar 3D-BluRays decodieren. Sie positionieren sich damit unter anderem als Ausgangsbasis für hochperformante Digital-Signage-Applikationen mit mehreren Panels. Da aber auch die allgemeine Leistung sowie Performance pro Watt dieser neuen Generation für viele Embedded-Anwendungen sehr interessant ist, wird die neue Generation bei Kontron auf mehr als zehn Plattformen verfügbar. Kontrons erstes Produkt auf Basis dieser Prozessorfamilie ist das COM-Express-Basic-Modul »ETXexpress-SC«. Zur embedded world folgen Embedded-Motherboards im Mini-ITX- (»KTQ67/mITX«) und Flex-ATX-Formfaktor (»KTQ67/FlexATX«) sowie das 6HE-CompactPCI-Prozessor-Board »CP6003«. Weitere für 2011 geplante Plattformen umfassen 3HE-CompactPCI, 3HE-VPX, AdvancedMC, ATX-Embedded-Motherboards sowie mehrere Industrie-PCs.

AMD legt, was die Steigerung der Grafik-Performance betrifft, noch stärker zu: Die Leistung der neuen Accelerated Processing Units (APUs) ist, im Vergleich zu den in dieser Perfomance-pro-Watt-Klasse bisher verfügbaren Lösungen, um ein Mehrfaches gestiegen. AMDs G-Series positioniert sich dabei unterhalb der allgemeinen Rechenleistung von Intels Core-i7-Prozessoren und bietet bis hin zur Leistungsklasse der Intel-Atom-Prozessoren ein deutliches Plus an Grafik. Damit positioniert sie sich als leistungsstarke Grafikplattform, und dies sogar mit DirectX11- und OpenCL-Support, für besonders kompakte, lüfterlose SFF-Applikationen. Kontron nutzt die AMD-Bausteine beispielsweise für COM-Express-Compact-konforme Computer-on-Modules, Mini-ITX- und Flex-ATX-Motherboards sowie Pico-ITX und PCIe/104-SBCs.

Aber auch Applikationen, die hohe Rechenleistung benötigen, profitieren von den neuen Plattformen: Sowohl Intels Core-i3/i5/i7-CPUs wie auch die APUs der AMD-Embedded-G-Series beschleunigen Applikationen, die auf eine parallele Verarbeitung vektorieller Datenströme setzen, z.B. industrielle und medizinische Bildverarbeitung oder computergestützte Diagnostik. In diesen Applikationen übernehmen sie die Aufgaben von »Number-Crunchern«, ein Metier, das von den x86-Prozessoren bisher nicht ideal bedient werden konnte. Die Wege, die die einzelnen Prozessorhersteller gegangen sind, sind dabei unterschiedlich. Beide führen jedoch zu mehr Nutzwert für die x86-Technologie - jede dabei seiner Performance-Klasse entsprechend.

Intel führt für die Beschleunigung datenintensiver Applikationen die Advanced Vector Extensions (AVX) auf den CPUs der zweiten Generation der Core-i3/i5/i7-Bausteine ein. AMD ermöglicht die Ausführung vektorieller Berechnungen über die integrierte Grafikeinheit. Mittels OpenCL oder DirectCompute können so besonders leistungsstarke vektorielle Berechnungen programmiert werden, die vorher meist nur über aufwändige Multiprozessordesigns realisiert wurden.