congatec ha fatto il proprio ingresso nel settore delle workstation industriali di fascia alta e dei client desktop con l'introduzione della sua prima scheda carrier modulare conforme a Micro-ATX con interfaccia COM-HPC.
Per questa scheda è stata prevista la disponibilità sul lungo periodo (di almeno sette anni) in modo da eliminare le problematiche - rischi di progetto, necessità di revisione e incertezze legate alla catena di fornitura (supply chain) - tipiche delle schede madri standard o semi-industriali che di solito sono fornite per un periodo compreso fra tre e cinque anni. Essendo indipendente dallo zoccolo del processore e dal produttore, la scheda può essere equipaggiata con qualsiasi modulo COM (Computer-on-Module) di fascia alta disponibile in formato COM-HPC Client (Size A, B o C), conferendo caratteristiche di flessibilità e sostenibilità ancora maggiori ai progetti degli OEM. L'elevata scalabilità sull'intera gamma di moduli COM-HPC basati sui processori Intel Core di 12a generazione, che congatec propone in 14 differenti versioni ad alte prestazioni, è solo una delle numerose opportunità offerte da questa nuova scheda. In termini di prestazioni, le opzioni per la nuova scheda carrier conga—HPC/uATX spaziano dai moduli conga-HPC/cALS (in formato COM-HPC Client, size C), che garantiscono elevate prestazioni per clienti embedded grazie al processore Intel Core i9 con 16 core, ai moduli conga-HPC/cALP (in formato COM-HPC Client, size A) equipaggiati con il processore Intel Celeron 7305E.
La combinazione tra moduli COM & schede carrier “application-ready” per uso industriale con soluzioni di raffreddamento “ad hoc”, BSP per tutti i principali RTOS e hypervisor real-time di RTS (Real Time Systems) è la soluzione ideale per ridurre il time to market, minimizzare i costi NRE (Non Recurring Engineering), consentire ai clienti di adeguarsi rapidamente ai cambiamenti del mercato e diminuire drasticamente gli oneri legati allo scaling (adattamento) delle prestazioni di sistemi basati sullo standard Micro-ATX. Essa consente agli utenti di creare un portafoglio di prodotti completo basandosi su una singola scheda carrier.
Poichè le future opzioni di aggiornamento e miglioramento delle piattaforme basate su Micro-ATX sono legate al progetto, vengono garantiti i massimi livelli in termini di flessibilità delle prestazioni, sicurezza del design del sistema e disponibilità sul lungo termine nei progetti di sistemi e schede carrier personalizzate “application specific”. In tempi come quelli odierni, caratterizzati da notevoli incertezze a livello di supply chain, la possibilità di scegliere qualsiasi modulo COM tra quelli disponibili rappresenta un vantaggio significativo. Gli OEM non sono infatti vincolati a uno specifico processore in package BGA e LGA di un singolo fornitore di semiconduttori o di moduli COM, il che comporta una drastica riduzione del rischio legato alla carenza di componenti. Allo stesso tempo, la meccanica e le periferiche specifiche dell'applicazione possono restare inalterate poiché non richiedono alcuna modifica hardware.
“La nuova scheda carrier COM-HPC per uso industriale in fattore di forma Micro-ATX – ha sostenuto Martin Danzer, Direttore delle attività di Product Management di congatec – permette di trasferire tutti i vantaggi dei moduli COM al settore delle schede semi-industriali e industriali di fascia alta. Grazie a essa i progetti di sistemi basati su schede madri tradizionali, che sono adattati su una determinata generazione di processori, evolveranno sotto forma di layout di schede madri scalabili in modo sostenibile e molto più flessibili che utilizzano moduli COM. Le applicazioni industriali richiedono cicli di vita superiori a 3-5 anni al fine di ridurre i costi di NRE e ottimizzare il ritorno dell’investimento dei sistemi dedicati. La possibilità di adattare le prestazioni del processore per soddisfare futuri requisiti senza dover realizzare nuovamente l’intero sistema rappresenta un enorme vantaggio per molti comparti industriali”.
La nuova scheda carrier conga-HPC/uATX per moduli Computer-on-Module COM-HPC in formato Micro-ATX consente ai progettisti di avviare immediatamente la prototipazione dei loro sistemi per l’elaborazione edge ed embedded della prossima generazione, riducendo in tal modo il time-to-market. Le aree applicative dei progetti Micro-ATX sono quelle che richiedono soluzione a livello di sistema in grado di supportare molteplici display e trovano spazio in diversi mercati. Tra le applicazioni più comuni si possono annoverare interfacce uomo/macchina (HMI) per uso industriale e medicale, controllori posti alla periferia della rete (edge) che operano in real-time, PC industriali e sistemi per sale controllo, oltre a sistemi di infotainment e cartellonistica digitale (digital signage), fino ad arrivare alle slot machine dei casino.
La nuova scheda carrier di congatec è equipaggiata con le più recenti interfacce come PCIe Gen4 e USB4 e rappresenta la soluzione ideale per i progetti di sistemi che utilizzano i nuovi moduli in formato COM-HPC Client di fascia alta di congatec basati sui processori per desktop Intel Core i9/7/5/3 di 12° generazione (già noti con il nome in codice Alder Lake-S). Sicuramente degno di nota il fatto che i progettisti possono ora sfruttare l'architettura ibrida (“performance hybrid”, in pratica due tipi di core di CPU in un unico package) sviluppata da Intel. Caratterizzati da un massimo 16 core/24 thread, i processori Intel Core della 12a generazione assicurano un sensibile incremento in termini di scalabilità e di elaborazione multitasking.
Le applicazioni IoT ed edge della prossima generazione possono sfruttare la presenza di un massimo di 8 P-core (performance core) ottimizzati e altrettanti E-core (Efficient core) a basso consumo e del supporto per una memoria DDR5 per accelerare le applicazioni multi-thread e eseguire i processi (task) in background in modo più efficiente. Ottimizzata per garantire le massime prestazioni dei client embedded, la GPU dei moduli basati sui processori in package LGA può garantire un incremento delle prestazioni fino al 94%, mentre le prestazioni relative all'inferenza nelle applicazioni di classificazione delle immagini sono quasi triplicate, con un aumento massimo del throughput del 181%. Oltre a ciò, i moduli prevedono un'ampiezza di banda molto estesa per collegare GPU discrete e garantire così prestazioni particolarmente spinte nelle applicazioni di intelligenza artificiale che richiedono elaborazioni GPGPU (General Purpose GPU) e grafiche.
Oltre alle elevate prestazioni e all'ampiezza di banda decisamente più estesa, un altro punto di forza dei nuovi moduli nei formati COM-HPC Client è rappresentato dagli engine per intelligenza artificiale che supportano Windows ML, la distribuzione Intel del toolkit OpenVINO e Chrome Cross ML. I differenti carichi di lavoro dell'intelligenza artificiale possono essere assegnati in maniera molto semplice ai core P, ai core E così come alle unità di esecuzione (EU – Execution Unit) della GPU in modo da consentire l'elaborazione alla periferia della rete dei più complessi carichi dell'intelligenza artificiale. La tecnologia Deep Learning Boost di Intel integrata sfrutta differenti core attraverso le istruzioni VNNI (Vector Neural Network Instruction), mentre la grafica integrata supporta le istruzioni per la GPU DP4a per accelerare i carichi di lavoro dell'intelligenza artificiale che possono essere opportunamente adattate per CPU dedicate. L'acceleratore per AI a basso consumo integrato, Intel GNA 3.0 (Gaussian & Neural Accelerator), oltre a permettere la cancellazione del rumore di tipo dinamico e il riconoscimento del parlato, può girare mentre il processore è in modalità a basso consumo per consentire il risveglio (wake-up) mediante comandi vocali.
I moduli conga-HPC/cALS in formato COM-HPC Client (Size C) con i processori desktop Intel Core di 12° generazione saranno disponibili nelle seguenti 4 configurazioni:
Per i client desktop di fascia più bassa, sono disponibili altre 10 configurazioni con processori saldati sui moduli conga-HPC/cALP in formato COM-HPC Client (Size A) di dimensioni pari a 95x120mm.
Il progetto della scheda carrier Micro-ATX può essere adattato in base alle esigenze degli OEM e gli schemi circuitali della scheda stessa sono disponibili a richiesta. Tutti i progettisti che vogliono apprendere come progettare le schede carrier con i Computer-on-Module COM-HPC possono partecipare ai corsi di formazione organizzati da congatec.
I progettisti possono predisporre con estrema semplicità il loro “starter set” per l’implementazione sul campo ordinando la nuova scheda carrier conga-HPC/uATX per Computer-on-Module COM-HPC in formato Micro-ATX, scegliendo uno dei moduli COM in formato COM-HPC Client di congatec corredata con la soluzione di raffreddamento più adatta per il modulo specifico, e ordinando la DRAM richiesta convalidata di congatec nello stesso package. Grazie al supporto per la tecnologia hypervisor di Real Time Systems e quello per i sistemi operativi Real-Time Linux e VxWorks di Wind River, questi “starter set” si possono considerare alla stregua di un vero e proprio ecosistema completo che permette di semplificare e accelerare lo sviluppo di applicazioni di edge computing.
