Performanceschub fürs Edge Computing

Zuverlässige Leistungssteigerung mit brandneuen Intel-Atom-Boards

Die neuen Intel Atom® x6000 E Series und Intel Celeron® und Pentium® N & J Prozessoren (Codename Elkhart Lake) beeindrucken mit ihrer im Vergleich zu ihren Vorgängern doppelt so schnellen Grafik und satten 50% mehr Multi-Thread-Performance auf bis zu vier Cores. IPC-Hersteller congatec macht sie nun auf dem 2,5-Zoll-Formfaktor Pico-ITX verfügbar und setzt dabei auf industriegerechte Qualität für einen möglichst zuverlässigen Performanceschub.

Zuverlässigkeit ist durch den IoT- und Digitalisierungstrend zunehmend auch bei kleinsten Edge Computern gefordert, denn sie kommen vermehrt in massiv verteilten Applikationen zum Einsatz, mit denen Startups, Maker und Spin-Offs großer Industrieunternehmen ihre neuen Geschäftsmodelle und IoT-gestützten Services umsetzen wollen. Alle stehen dabei vor der Herausforderung, dass ihre Apps zwar zunehmend Marktreife gewinnen. Ihren oftmals aus der Makerboard-Szene stammenden Hardwareplattformen fehlt jedoch die industrielle Zuverlässigkeit, da sie nicht für die große Serie und raues Umfeld gemacht sind. Für professionelle Edge-Computing-Auslegungen müssen sie jedoch extrem zuverlässig ihren 24/7-Dienst leisten und dies über viele Jahre hinweg. Langzeitverfügbarkeit und besonders robuste Auslegungen sind deshalb vonnöten. Die Boards von congatec◦zeichnen sich schon seit jeher genau durch diese Qualitätsmerkmale aus.



Die congatec Boards und Module mit Intel Elkhart Lake Prozessoren überzeugen auf ganzer Linie und bieten eine deutliche Performanceverbesserung gegenüber den Apollo Lake Prozessoren bei steigender Performance pro Watt.​

Herausragende Designqualität

Eine hohe Qualität zahlt sich sogar performancetechnisch aus: So erzielte der 3,5-Zoll-SBC conga-JC370 im Elektor-Review vom 23.10.2019 exzellente Ratings beim Boarddesign, dank sorgfältiger Bauelementeauswahl und exzellent eingestellter hardwarenaher Software. Die Boards konnten bei Volllast einfach nicht überhitzt werden. Auch im User-Benchmark Speed Test erreichte das Board eine phänomenale Platzierung. Qualität hat sich hier folglich auch in Performancegewinnen ausgezahlt und das ist auch wichtig. Es ist nämlich hinlänglich bekannt, dass selbst die größten Leistungssteigerungen eines Prozessors verloren gehen können, wenn das finale Board-Design die Performance nicht verlustfrei auf die Straße bringen kann.

Elektor konnte noch nicht testen, ob das beim neuen Pico-ITX genauso der Fall ist. Aber dennoch ist wohl davon auszugehen, dass man mit dem Pico-ITX SBC conga-PA7 – von dem es bereits erste Musterstücke gibt – ein echtes Stück Wertarbeit in den Händen hält, das seinen Preis wert ist und letztlich sogar Geld sparen hilft, denn ein Servicefall kostet häufig deutlich mehr als das komplette Board. Vor allem, wenn sie in großen Stückzahlen massiv verteilt sind, denn dann kostet schon alleine die Fahrt zum Device oft mehr als das Board. Qualität zahlt sich deshalb auf jeden Fall aus. Neben der herausragenden Qualität bietet das neue, von 6 bis 12 Watt skalierbare Pico-ITX Board aber auch ein überragendes Featureset.
 

Processor		Cores / Threads		Clock [GHz] (Base/Boost)		CPU L2 Cache (MB)		GFE Execution Units		TDP (W)
Intel Atom® X6425E		4		1.8 / 3.0		1.5		32		12
Intel Atom® X6413E		4		1.5 / 3.0		1.5		16		9
Intel Atom® X6211E		2		1.2 / 3.0		1.5		16		6
Intel Atom® X6425RE		4		1.9 / -		1.5		32		12
Intel Atom® X6414RE		4		1.5 / -		1.5		16		9
Intel Atom® X6212RE		2		1.2 / -		1.5		16		6
Intel® Pentium® J6425		4		1.8 / 3.0		1.5		32		10
Intel® Celeron® J6413		4		1.8 / 3.0		1.5		16		10

Die neuen Pico-ITX Single Board Computer (SBC) sind in zahlreichen Bestückungsoptionen erhältlich.

Edge Computing in Echtzeit

Der neue congatec Single-Board-Computer conga-PA7 ist in acht unterschiedlichen Performancestufen mit Intel Atom® x6000E Series Prozessoren sowie Intel Celeron® und Pentium® N & J Prozessoren in stromsparender 10-nm-Technologie verfügbar. In den Versionen mit Intel Atom® X6425RE, Intel Atom® X6414RE oder Intel Atom® X6212RE unterstützt der neue SBC sogar den erweiterten Temperaturbereich von -40◦°C bis +85◦°C. An Arbeitsspeicher werden nun bis zu 16◦GB◦LPDDR4x-Speicher und bis zu 4267◦MT/s unterstützt. Für missionskritische Applikationen lässt sich im BIOS zudem der In-Band ECC Mode aktivieren, wodurch OEMs mit normalem RAM dieselbe Datensicherheit wie mit teurem ECC-Speicher erreichen. Das sind perfekte Features für robuste Echtzeitapplikationen. Weitere Funktionen, die für taktile Internet-Applikationen sehr willkommen sind, sind 2x Gigabit Ethernet in Verbindung mit Intel® TCC (Time Coordinated Computing), TSN (Time Synchronized Networking) und Support des Echtzeit Hypervisors RTS-Hypervisor von Real-Time Systems. Das sind massive Verbesserungen für Märkte wie die Automatisierungs- und Steuerungstechnik, die von verteilten Prozesssteuerungen in smarten Energienetzen bis hin zu intelligenter Robotik oder SPSen und CNCs für die diskrete Fertigung reichen. Weitere Echtzeit-Applikationen finden sich in der Mess- und Prüftechnik sowie in Transport- und Verkehrstechnik-Märkten wie Zug- und Streckensysteme oder vernetzte autonome Fahrzeuge.



Die CPU befindet sich beim congatec Pico-ITX SBC auf der Unterseite. Lüfterlose passive Kühllösungen leiten die Abwärme direkt an das Gehäuse ab, für ein robustes System mit hoher Standzeit und MTBF ohne bewegte Teile.​

Deutlich mehr Grafik als bisher

Darüber hinaus ist das neue Pico-ITX Board mit Intel Atom-, Celeron- oder Pentium-Prozessoren natürlich auch für alle Applikationen ohne Echtzeitanforderungen perfekt geeignet, da sie zusätzlich noch viele weitere Features und Funktionen bieten, die für hochgradig vernetzte Embedded-Systeme unerlässlich sind. Dazu zählen POS-, Kiosk- und Digital Signage-Systeme sowie verteilte Gaming- und Lotterie-Terminals, um nur einige Beispiele verteilter Installationen zu nennen, die eine M2M-Kommunikation erfordern. Hierzu verfügen alle Varianten über die leistungsfähige Intel® Gen 11 UHD Graphics mit bis zu 32 Execution Units, die zu einer Verdopplung der Grafikleistung gegenüber der vorherigen Embedded Intel Atom Generation geführt haben. Zudem unterstützt sie alle wichtigen Beschleunigungs-APIs wie DirectX 12, OpenGL 4.5, Vulkan 1.1, OpenCL 1.1 und Metal, was sie für 3D-Grafik sowie eine Vielzahl von GPGPU-getriebenen Applikationen prädestiniert. Videolastige Applikationen, wie beispielsweise Digital-Signage, Gaming sowie Streaming-Clients und AV-Head-End-Systeme profitieren von der hardwarebeschleunigten En- und Dekodierung neuerster Codecs wie die besonders dateneffizienten dafür aber auch rechenintensiven HEVC (H.265) und VP9 sowie die weit verbreiteten Vorgänger AVC (H.264) und AV1.