Modulare Mikro-Server für Industrie 4.0 Mehr als nur ein Lückenfüller

Für den neuen Mini-STX-Formfaktor gibt es bereits Off-the-Shelf-Komponenten wie „Galileo ST“ von Akasa.

Mit „embedded 5×5“ wollen iesy und congatec einen neuen Formfaktor für den Embedded-Computing-Bereich etablieren: Der kompakte Industrie-Server bietet High-Speed-Ethernet, Board-Management-Controller und industrielle Features auf Basis von COM Express Type 7 im neuen Mini-STX-Format.

Dieser neue Formfaktor für Embedded Devices steht zwar noch in den Startlöchern, hat aber das Potenzial, die Lücke zwischen Mini-ITX und embedded NUC zu schließen und damit zu einem wichtigen Baustein für den flächendeckenden Roll-out von Industrie-4.0-Lösungen zu werden. Während Mini-ITX einen Footprint von 289 mm² hat, rangieren embedded-NUC-Boards mit 100 mm² bei rund einem Drittel der Fläche – allerdings lassen sich aufgrund der geringen Abmessungen zum einen deutlich weniger Schnittstellen nach außen führen und zum anderen nur solche Prozessoren verwenden, die über eine TDP < 35 W verfügen.

Gerade für rechenintensive Applikationen, wie sie im Edge- und Fog-Computing als Server-Appliance benötigt werden, scheidet embedded NUC daher oftmals aus. Mit embedded 5×5 und COM-Express-Type-7-Modulen lassen sich bei Abmessungen von 140 mm x 147 mm aktuelle Intel-Xeon-Prozessoren sowie bis zu vier High-Speed-Ethernet-Schnittstellen (10GbE) realisieren. Zusammen mit einem Baseboard-Management-Controller (BMC) sowie mit bis zu drei M.2-Sockeln ausgestattet, lassen sich auf diese Weise Mikro-Server für industrielle Anwendungen realisieren und individuell anpassen.

Ein weiterer Vorteil des Mini-STX-Formfaktors liegt darin, dass sich Off-the-Shelf-Komponenten nutzen lassen, wie das „Galileo ST“ von Akasa, ein Fanless-Mini-STX-Gehäuse, das für CPUs mit einer TDP von bis zu 35 W ausgelegt ist. Auf der embedded world 2018 stellt iesy das erste embedded-5x5-System mit COM-Express-Type-7-Modulen und Gehäuse vor, das in enger Zusammenarbeit mit congatec entwickelt wurde. Die direkte Verzahnung der Entwicklungsabteilungen für Hard- und Software war bei der Entwicklungszeit von weniger als vier Monaten von der Idee bis zum fertigen Prototypen ein entscheidender Erfolgsfaktor und ein Beleg für die Leistungsfähigkeit beider Unternehmen.

Für Ansgar Hein, Head of Innovation & Communication bei iesy, ist embedded 5×5 die logische Weiterentwicklung des beliebten embedded-NUC-Standards: »Sowohl vom Platzangebot als auch von der Leistung her sind wir bei embedded NUC am Limit. Hier bietet embedded 5×5 deutlich mehr Möglichkeiten, gerade für Industrie-4.0-Anwendungen.« Auch eine mögliche Standardisierung unter dem Dach des SGeT e.V. sieht Hein als Option: »Mit congatec und iesy haben zwei Gründungsmitglieder der SGeT das Projekt aus der Taufe gehoben. Unsere Erfahrungen würden wir gerne mit anderen SGeT-Mitgliedern teilen, um einen neuen Standard für Embedded-Systeme zu definieren und langfristig zu etablieren.«

Bereits mit Veröffentlichung der ersten COM-Express-Type-7-Module wurde der Grundstein für die erfolgreiche Zusammenarbeit von congatec und iesy in der Entwicklung leistungsfähiger Serversysteme gelegt. Inzwischen stehen mit dem embedded-5x5-Board und drei weiteren Designkonzepten insgesamt vier Lösungsansätze für COM Express Type 7 zur Verfügung: vom Basic-Size-Board (95 mm × 125 mm) bis zum 19-Zoll-Quad-Server für High-End-Applikationen auf dem Shopfloor.