Mit den allerneuesten Embedded HPC-COMs ganz vorne dabei:  Warum der neue COM-HPC-Standard den Entwicklern ganz neue Perspektiven eröffnet     

 

Ein neuer COM-Standard ist auf dem Weg: Computer-On-Modules-High Performance Computing (COM-HPC). Die ersten Module, die auf dem Standard basieren, werden nach Pionierarbeit von Kontron zusammen mit anderen führenden Mitgliedern des PICMG-Standardkomitees ab Anfang nächsten Jahres verfügbar sein.

 

Brauchen wir wirklich einen weiteren Standard für Embedded HPC-Applikationen - reicht nicht der weit verbreitete und enorm populäre COM Express® aus?

Die Antwort lautet Ja, und Nein. Sagen wir es mal so: Die Entwickler werden bald standardisierte Hochleistungs-Computer-On-Module (COMs) benötigen, die über die Grenzen und Möglichkeiten der bestehenden COM-Standards hinausgehen. Und dazu gehört auch der sehr erfolgreiche COM Express®. Das bedeutet jedoch nicht, dass das Ende von COM Express® nahe ist, ganz im Gegenteil. COM-HPC® wird ergänzend sein und dazu beitragen, die Zukunft von COM Express® zu sichern, indem es sich in Bezug auf Leistung, Gesamtmerkmale und Preisniveau klar unterscheidet.

 

Was treibt die Nachfrage nach COM-HPC®-Modulen an?     

Das IIoT und die industrielle Automatisierung sind das Paradebeispiel. Es werden riesige Datenmengen produziert, was oft eine lokale Vorverarbeitung am Edge erfordert. Im Kommunikationssektor erzeugt die 5G-Funkverbindung wachsenden Backhaul-Verkehr und erhöhte Verarbeitungsanforderungen. Und vergessen Sie nicht, dass autonome Fahrzeuge, Fertigungsstätten und HPC-Workloads Prozessoren der Serverklasse brauchen, damit High End-Plattformen unterstützt werden.

 

Viele dieser Szenarien finden nicht mehr in einem geschützten Hochleistungs-Rechenzentrum oder in der Cloud statt, sondern in der Nähe des Entstehungsortes der Daten: auf Mobilfunkmasten, an Produktionslinien, in Lagerhallen, in Verarbeitungsbetrieben oder in autonomen Fahrzeugen. Auch der E/A-Datendurchsatz und die Kommunikationsleistung nehmen deutlich zu.

 

COM-HPC bietet nahezu unbegrenztes Potenzial für Skalierbarkeit, Rechenleistung, Konnektivität und Hochgeschwindigkeitskommunikation.

Das bedeutet, dass Entwickler und OEMs die Gewissheit haben, dass standardisierte COMs jede Anforderung erfüllen können. Es wird fünf Formfaktor-Module geben: Die Größen A, B und C beziehen sich auf drei Embedded COM-HPC®/Client-Module für den Einsatz in Embedded High-End-Anwendungen. Diese werden sich auf leistungsstarke Grafik konzentrieren und 2 x MIPI-CSI (Mobile Industry Processor Interface - Camera Serial Interface) für Bildgebungsaufgaben einschließen, wie sie z.B. für medizinische Geräte, autonome Fahrzeuge und Überwachung erforderlich sind.

 

Die Größen D und E sind für die beiden COM-HPC®/Server-Module bestimmt, die hauptsächlich für hochleistungsfähige Edge-Server-Anwendungen wie KI und Analytik vorgesehen sind, um hohe Datenmengen mit Hochgeschwindigkeitsübertragung und Echtzeitverarbeitung zu verwalten.

 

 

Wo bleibt also COM Express?

Für viele industrielle HPC-Anwendungen wird insbesondere der bereits populäre COM Express® Typ 7 dank seiner leistungsstarken Verarbeitung, der Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Konnektivität und des hohen Datendurchsatzes weiterhin ideal geeignet sein.

 

  • Diese eignen sich perfekt für ein breites Spektrum von IIoT-Anwendungsanforderungen, darunter: 
  • Wertorientierte, optimierte Leistungs-/Watt-Implementierungen mit Ethernet-Konnektivität, z.B. Netzwerk-Router, Gateways und Mikroserver
  • Edge Cloud und Fog Server
  • Mobilkommunikation mit hoher Bandbreite: am Edge von Carrier Base Stations
  • Industrie: Überwachung der Maschinentemperatur; Kamerainspektion; intelligente Leistungssteuerung; Anwendungen für kleine Zellen im Innen- und Außenbereich

 

Andererseits werden die COM-HPC-Module es den Entwicklern ermöglichen, mit den HPC-Anforderungen der Zukunft Schritt zu halten.

Diese sind im Vergleich zu Typ 7 für Anwendungen mit deutlich höheren Leistungsanforderungen geeignet (CPU TDP bis zu 150 W, Gesamtleistungsbereich bis zu 250 - 300 W). Sie werden sich auch für Implementierungen anbieten, bei denen mehr Features und Funktionen erforderlich sind. Allerdings werden die zusätzliche Leistung und der zusätzliche Funktionsumfang einen höheren Einstiegspreis erfordern.     

 

Typische Use Cases: COM-HPC®

Mehrere PCIe-Lanes kombiniert mit High-Speed-LAN-Konnektivität und PCIe x16-Ports für Hochleistungs-GPGPUs/FPGAs:

  • KI – Machine Learning + Kamerainspektion
  • Test & Messung
  • Autonomes Fahren & Fuhrparksteuerung
  • Datenlogger
  • Automotive Test Equipment
  • Leistungsstarke Multi core-Prozessoren und Multi-LAN-Unterstützung bis zu 40G/100G Ethernet
  • 5G-RAN-Plattformen
  • Netzwerk-Geräte
  • Rechenzentrum Switching mit Hochgeschwindigkeits-Uplinks
  • Verarbeitungsleistung kombiniert mit High-Speed-Ethernet-Konnektivität
  • Oberflächeninspektion
  • Montagekontrolle
  • Erkennung von Mustern
  • Steuerung von Robotern

 

Denken Sie daran: COM Express und COM-HPC sind komplementär - sie stehen auf derselben Seite!

Denken Sie an den Profifußball: Heutzutage sorgen die erfolgreichsten Vereine für optimale Leistung und Belastbarkeit ihrer Mannschaft, indem sie über den größtmöglichen Pool an Spielertalenten verfügen – um allen Eventualitäten begegnen zu können. Genauso gehören diese COMs zur selben Mannschaft, unterscheiden sich aber deutlich in Leistung, Gesamtausstattung und Preisniveau!

 

 

 

COM Express® Typ 7 ist sicherlich die richtige Plattform für Anwendungen, die eine Prozessor-TDP von bis zu 60 W und eine Speicherkapazität von bis zu 128 GB erfordern und bei denen ein geringerer Platzbedarf und eine thermische Begrenzung erforderlich sind. Weitere Kriterien könnten sein, die Langlebigkeit einer bestehenden COM Express-Lösung zu verlängern, um Investitionen zu sparen und Kontinuität zu gewährleisten. Oder wenn ein geringes bis mittleres Budget in Betracht gezogen wird.

 

COM-HPC® wird dagegen die Wahl sein, wenn eine Prozessorleistung von mehr als 60 W TDP benötigt wird, die Speicherkapazität über die Grenze von 128 GB hinausgehen muss und/oder schnellere Schnittstellen wie PCIe Gen5 oder 25 Gb Ethernet erforderlich sind. Damit verbunden sind ein größerer Platzbedarf und ein höherer Preis.

 

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der neue COM-HPC®-Standard eine ganz neue Dimension in COM Express ermöglicht und damit das Konzept des standardisierten modularen Embedded-Computing zukunftssicher macht. Entwickler von Embedded Lösungen und OEMs können so auf standardisierte COMs zurückgreifen, die jede Anforderung erfüllen.

 

Kontron hat für alle Embedded COM Anforderungen die passenden Spieler - auch in der neuen, schnell wachsenden High Performance Computing Ära. Für welche Mannschaft entscheiden Sie sich? 

Um mehr über Kontrons Portfolio an Embedded HPC COMs zu erfahren, besuchen Sie unsere Informationsseite unter https://www.kontron.com/landingpages/com-hpc

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