Sbc con altissima flessibilità di I/O

Per la creazione di applicazioni dedicate
La flessibilità dei dispositivi di I/O non viene realizzata dai vari componenti hardware per creare le interfacce di I/O necessarie. Infatti, è il core IP del Fpga che può essere utilizzato ulteriormente (se accessibile). Ciò permette alcune nuove sorprendenti opportunità per i progettisti di design embedded con I/O definibili via software, migliorando i fattori di costo e la disponibilità a lungo termine. Il core del processore rimane sempre la tecnologia x86, ma gli I/O supportati possono essere configurati in maniera rivolta alle singole esigenze del cliente. Il centro di progettazione per Fpga di Kontron fornirà perfino la maggior parte delle interfacce proprietarie, adattate alle esigenze delle singole applicazioni. Inoltre, elemento più importante, tali interfacce saranno disponibili per tutto il tempo richiesto. Anziché tenere traccia dei vari componenti del controller, solo i core IP devono essere mantenuti. Dato che il mercato degli Fpga è stabile e si prevede un tasso di crescita annuale medio di almeno l'8,6% secondo Loring Wirbel, tra i guru della tecnologia Fpga, con un importo a livello mondiale pari a 7,5 miliardi di dollari fino al 2015, rappresenta una delle tecnologie più stabili su cui gli ingegneri possono fare affidamento, oltre alla tecnologia x86. La tecnologia Fpga offre quasi gli stessi vantaggi delle tecnologie x86: multifunzionalità, ampio ecosistema e innumerevoli applicazioni di destinazione. Ma quali sono le applicazioni più esigenti per queste schede con processore x86 con I/O definiti dal Fpga?

Supporto delle interfacce tradizionali
Innanzitutto, molti Oem saranno lieti del supporto alle interfacce tradizionali offerto dagli Fpga perché potranno ottenere assistenza per tutte le vecchie interfacce non più supportate dai chipset o dagli I/O dedicati progettati in base all'hardware, come Isa, RS232 e Can. La proprietà intellettuale del Fpga per queste interfacce garantirà la disponibilità a lungo termine per molti anni ancora. Ovviamente, occorre constatare che perfino le applicazioni odierne necessitano del vecchio ma consolidato bus Isa. È stato difficile lavorare con processori che non supportano più questo tipo di bus. Per implementare le schede di espansione basate su Isa, è stato più conveniente a livello di costi lavorare con implementazioni da Pci a Isa anziché riprogettare la scheda I/O verso Pci o Pci Express. Questi fornitori potranno trarre enormi vantaggi dalle nuove soluzioni basate su Fpga, soprattutto in futuro. Un giorno Pci diventerà obsoleto per i chipset standard. È prevedibile ed è già un fatto, ad esempio negli ultimi processori che offrono soltanto i canali Pcie per il southbridge. Tuttavia, esistono attualmente nel settore innumerevoli applicazioni basate su Pci e quindi nessuno si aspetta realmente un nuovo trend verso Gen2 Pcie o Gigabit-Ethernet per i dispositivi che richiedono principalmente prestazioni a 32 bit/66 MHz. La base consolidata, con quasi 20 anni di soluzioni Pci nel ramo embedded, sarà quindi lieta di adottare Pci eseguito da Fpga. È dimostrato che molti clienti hanno già dichiarato che la domanda esiste. La prudenza dell'intero settore di automazione industriale rafforzerà definitivamente questa evoluzione.

Supporto proprietario
Se si osserva attentamente l'automazione industriale di oggi e le soluzioni proprietarie disponibili sul mercato, risulta evidente che si sta attualmente consumando una guerra tra le tecnologie industriali Ethernet, nonostante le "guerre dei bus di campo" in anni recenti. Nessun fornitore di una delle parti è in grado di creare un numero così ampio di implementazioni di fieldbus diversi per tutti i protocolli proprietari. Perciò il secondo maggiore mercato per questi processori è il settore dei Pc e delle interfacce HMI per tutta una serie di installazioni differenti. È possibile costruire sulla medesima piattaforma hardware un terminale Can, Profibus, LonWorks o qualunque altro bus di campo o Ethernet industriale in uso in diverse aree di applicazione. Solo i core IP devono essere sostituiti. Questi terminali possono includere perfino funzionalità di controllo aggiuntive come Plc programmati tramite Fpga. Tutte le funzioni del chipset possono perfino essere eseguite direttamente da un Fpga. Questo è ciò che è in grado di fare la serie di processori Intel Atom E600C. Invece di un System Controller Hub o un altro southbridge classico separato, implementa un processore Intel Atom E600 con un Fpga Altera in un unico pacchetto. La serie di processori Intel Atom E600 supporta un processore 45 nm a basso consumo di energia con cache L2 da 512 KB e funzionalità grafiche 3D, display, memoria e controller Pci Express. Intel Graphics Media Accelerator (Intel GMA) 600 integrato è un motore ottimizzato per il consumo energetico con grafica 2D/3D che supporta OpenGL 2.0, OpenGL 2.1 e OpenVG 1.1, oltre all'acceleratore hardware di decodifica video (Mpeg4 parte 2, H.264, WMV e VC1) e di codifica video (MPEG4 parte 2, H.264). La TDP principale è inferiore a 3,6 W per la versione a 1 GHz e di soli 2,7 W per la versione a 600 MHz. Supporta le funzionalità Lvds e Sdvo per la connessione dei display. La tecnologia Intel Hyperthreading supporta le applicazioni multithreading e offre prestazioni superiori e maggiore velocità di risposta del sistema negli odierni ambienti multitasking, permettendo al processore di eseguire due thread di istruzioni in parallelo. Inoltre, con la tecnologia integrata Intel Virtualization assistita dall'hardware, consente una maggiore flessibilità e il massimo sfruttamento del sistema, consolidando più ambienti in un'unica piattaforma hardware. Grazie al supporto offerto da processore, Bios e software, Intel VT migliora la virtualizzazione tradizionale basata solo sul software.

Meno elenchi di materiali e minori costi totali di proprietà
Indipendentemente dal tipo di applicazione - e non sono ancora state menzionate le soluzioni di elaborazione dei segnali digitali eseguite dagli Fpga - tutte sfruttano i vantaggi offerti dalla nuova serie di processori Intel Atom E600C, grazie a una lista di materiali ridotta e, a lungo termine, ai minori costi totali di proprietà, nonché i vantaggi offerti dalla estrema apertura che permette di realizzare ciò che si desidera. Quindi i software e i core IP svolgono un ruolo cruciale nelle tecnologie dei computer embedded, anche a livello di hardware. Ecco perché Kontron ha allestito un proprio Global Software Design Center e assiste i propri fornitori Oem con servizi adeguati per la migrazione delle loro applicazioni verso soluzioni basate su Fpga. Si prevede inoltre che, grazie alla nuova tecnologia, aumenterà la tendenza verso l'outsourcing di soluzioni proprietarie poiché nel prossimo futuro queste soluzioni potranno essere progettate anche con tecnologia Fpga basata su x86 e configurate da specialisti software dei fornitori di tecnologia per computer embedded. Il rapporto tra Kontron, Intel e Altera offre ai clienti soluzioni embedded complete con processori e Fpga dotati di funzionalità I/O flessibili. Queste soluzioni totali certificate e testate sono costituite da vari fattori di forma che comprendono processori, Fpga, core IP, driver, pacchetti di supporto schede (Board Support Package,) e il supporto di diversi sistemi operativi, ad es. Windows, VxWorks, Linux, ecc. Il Global Software Design Center di Kontron offre inoltre la programmazione di Fpga come servizio software opzionale per i clienti. Oltre a ciò, Kontron fornisce servizi completi di progettazione e produzione con controlli di revisione, gestione della distribuzione, servizi per test di regolamentazione e requisiti specifici del settore, come Itar o Iso 13485 per la produzione di apparecchi sanitari. Gli Oem potranno quindi concentrarsi sulle proprie competenze specifiche, ossia lo sviluppo e la programmazione delle applicazioni.

Vantaggi e funzionalità
Quali sono quindi i vantaggi e l'insieme di funzionalità offerti da questo rivoluzionario computer embedded single-board con la nuova serie di processori Intel® Atom E600C? Innanzitutto, ha un design per i dispositivi I/O altamente adattabile grazie al Fpga Altera Arria II GX integrato, che rende il Kontron Microspace MSMST la scelta ideale per un ampio ventaglio di applicazioni. Gli Oem trarranno vantaggio da una serie di fattori, tra cui progettazione più semplice delle applicazioni, risorse ridotte per lo sviluppo, time-to-market più dinamico e inferiore costo totale di proprietà.
Con le opzioni di I/O flessibili del Fpga, il Kontron Microspace MSMST consente agli Oem di sviluppare con efficienza progetti aventi gli esatti requisiti di I/O richiesti dalle applicazioni di destinazione per i settori dell'automazione, della sanità, dei trasporti, dell'energia, militare e delle comunicazioni. I core IP certificati sono disponibili per bus Can, interfacce seriali (Spi Master / Uart) e Pci Express, I2C e Gpio. L'attività di configurazione della piattaforma diventa rapida e semplice. Per realizzare le interfacce, gli Oem hanno solo bisogno del core IP necessario e di schede mezzanine ad alta velocità o Hsmc (High-Speed Mezzanine Cards). Per ulteriori I/O, Kontron offre inoltre i servizi di programmazione per Fpga. Questa flessibilità, combinata con l'ecosistema della tecnologia x86/Fpga di core IP e Hsmc, rende il Kontron PCIe/104 Microspace MSMST il computer single-board ideale per piattaforme Risc dedicate. Oltre a ciò, il Kontron Microspace MSMST è in grado di operare con un ampio intervallo di temperature (da -40°C a 85°C). Questa ulteriore capacità amplia le potenzialità d'uso del nuovo Sbc di Kontron anche in ambienti impegnativi, ad esempio nei sistemi Pos/Poi all'esterno, nel trasporto e nelle applicazioni energetiche e militari.