Miércoles , Agosto 23 2017
Home / Artículos / Instrumentación / El diseño plano se une al alto rendimiento

El diseño plano se une al alto rendimiento

Las placas base industriales desplegadas en PCs industriales, paneles PC y sistemas todo-en-uno robustos, con frecuencia utilizan procesadores embebidos de alto rendimiento. Una de las principales razones de esto es que los fabricantes de equipos originales están mejorando continuamente la funcionalidad de sus dispositivos, máquinas y equipos, mediante la actualización del software. Su cada vez más potente software cargado de prestaciones, requiere un rendimiento de alto nivel para tratar las interfaces, de usuario, gráficas y multi-táctiles, para un control de usuario simplificado. La conectividad al Internet de las cosas (IoT) o soluciones para la industria M2M y aplicaciones 4.0 aumentan los niveles de rendimiento aún más. Estas aplicaciones necesitan capacidades adicionales de procesamiento y comunicación de datos, incluyendo encriptación y protección contra virus. Además, tienen que tener un procesador con la potencia adecuada para soportar las frecuencias de actualización de pantalla necesarias para los gráficos, con resoluciones cada vez más altas y soporte opcional para controlar independientemente varias pantallas. Sin embargo, existen limitaciones estrictas para aquellas plataformas que integran estos procesadores, como son la generación de calor. Los diseños sin ventilación forzada con TDPs del procesador hasta alrededor de 15 vatios, permiten realizar desarrollos a un coste ajustado, y dentro de este campo, los procesadores de 6ª generación Intel® Core™ amplían las posibilidades de manera significativa.

Los nuevos procesadores Intel® Core™

Bajo el capó, los procesadores SoC (System-on-chip) de 6ª generación cuentan con la microarquitectura Skylake completamente revisada. En comparación con la 5ª generación (conocida como Broadwell), esta nueva arquitectura proporciona alrededor de un 10% más de rendimiento general y un mayor ahorro de energía, de aproximadamente un 11%. Entre otras cosas, se ha optimizado la estructura que conecta los núcleos de la CPU, la unidad de gráficos y el último nivel de caché (anteriormente caché L3) a través de la arquitectura ringbus. En las versiones U-SoC, que son relevantes para los diseños industriales sin ventilación forzada de 15 vatios, también se incluyen los controladores para pantallas, almacenamiento e I / O. Otra de las novedades en este rango de consumo es el TDP (Thermal Design Power) configurable, que permite a los SoCs ajustarse de 7,5 a 15 vatios para ajustarse a las necesidades térmicas de la aplicación. Los procesadores también cuentan con la nueva tecnología Intel® Speed Shift que permite la conmutación rápida entre los distintos estados de potencia, por lo que, en ciertas aplicaciones, se puede obtener un aumento de rendimiento del 20% al 45%, en comparación con los procesadores de 5ª generación Intel® Core™. Por tanto, si se necesitase el mismo rendimiento, el consumo de energía se reduciría.

Gráficos optimizados

Además, el rendimiento de la unidad de gráficos optimizados de Windows 10 se ha aumentado y ahora está integrado en los nuevos SoCs de 15 vatios, como la serie Intel® 500 Graphics. Esta 9ª generación de gráficos Intel® chipset ofrece hasta tres pantallas independientes 4k con 60 Hz a través de DisplayPort 1.2 o por HDMI 1.4. Además de esto, el soporte DirectX 12 asegura gráficos 3D aún más rápidos en Windows 10, y se ha integrado un motor adicional de vídeo. Esto permite la codificación y decodificación de HEVC, VP8, y VP9 VDENC con una mínima carga de la CPU y, por lo tanto, bajo consumo de energía. Por primera vez es posible la transmisión de vídeo HD de alta eficiencia en ambas direcciones, de subida y bajada. Y como corresponde, por primera vez los nuevos procesadores ULV ofrecen una interfaz de cámara MIPI CS2 para dos entradas de vídeo. Gracias al soporte OpenCL 2.0, las 24 unidades de ejecución de la unidad gráfica también pueden descargar la CPU, que se podrá dedicar a tareas paralelas de computación intensiva.

DDR4 RAM e I / O

Otra novedad es el soporte de DDR4 RAM, que proporciona un ancho de banda mucho mayor, funciona más rápido y, a 1,2 voltios, también es más eficiente en consumo de energía que las anteriores RAMs DDR3L de 1,35 voltios. Además, la densidad de memoria se ha duplicado, así que con dos ranuras de memoria RAM, se puede obtener hasta 32 GB de memoria. Y es de esperar que la RAM DDR4 estará disponible a precios más bajos en el mercado, que la RAM DDR3 en la actualidad. Así que, teniendo en cuenta estas mejoras de rendimiento y precio, es muy probable que los desarrolladores estén integrando en breve, procesadores Intel® Core™ de 6ª generación en sus aplicaciones. Para hacer frente a las duras exigencias de I / O de aplicaciones cada vez más en red, los procesadores Intel® Core™ de 6ª generación, ofrecen más interfaces de alta velocidad. Las versiones SoC con PCI Express Gen 3.0 ofrecen casi el doble de la velocidad de datos. También ofrecen el doble, de interfaces USB 3.0 (ahora 4) que sus predecesores inmediatos. Los desarrolladores de sistemas de baja potencia, de hasta 15 vatios, que demandan rendimiento, experimentarán un nuevo punto de referencia en esta nueva clase de 14nm.

Placas base de tipo industrial

Congatec ofrece procesadores Intel® Core™ de 6ª generación en sus placas base de tipo industrial Thin Mini-ITX. En comparación con las placas base Mini-ITX convencionales, las placas base Thin Mini-ITX industriales tienen sólo 20 mm de altura, permitiendo diseños extremadamente planos para que los OEM puedan integrar este nuevo rendimiento muy fácilmente y de manera rentable en los HMI finos, paneles PC, diseños todo-en-uno y box PC. El diseño general de grado industrial de las placas base, en términos de fiabilidad 24/7, durabilidad, e interfaces, así como las funciones de mantenimiento y gestión remota también es impresionante. Para permitir la operación fiable 24/7, las placas base están equipadas con componentes de construcción robusta. Todos los controladores adicionales, condensadores y transformadores de tensión están diseñados para rangos de temperatura industrial. Además, las placas base también ofrecen compatibilidad electromagnética (EMC) y susceptibilidad electromagnética (EMS). Un controlador de gestión de placa integrado y el soporte para la tecnología Intel® vPro con Intel® AMT aumentan, aún más, la fiabilidad de las instalaciones de sistemas distribuidos, con frecuencia haciendo innecesario el mantenimiento in situ. LVDS se sigue soportando, particularmente con miras a paneles PC, de modo que se puedan conectar pantallas de precios atractivos. Las interfaces en serie también se ofrecen para periféricos comunes industriales o con fines de mantenimiento, e incluyen interfaces adicionales típicos de aplicaciones industriales, por ejemplo, GPIOs o porta-SIM para conectividad M2M e IoT. Para los sistemas de punto de venta, máquinas de juego y máquinas expendedoras, se implementan otras interfaces como ccTalk y detección de intrusión. Debido a su tamaño compacto, las nuevas placas congatec Thin Mini-ITX se prestan para aplicaciones portátiles que funcionan con baterías, tales como dispositivos de ultrasonido móviles. El soporte para módulos inteligentes de batería refuerza esto aún más.

Los servicios son vitales

Un diseño de calidad industrial, por sí mismo, es de poca utilidad para fabricantes de equipos, si el soporte sólo está disponible desde otra zona horaria con el consiguiente retraso que eso supone. Otros escenarios son incluso peores, es decir, cuando los servicios no se ofrecen porque la serie se produce sólo durante un determinado período de tiempo, o un pedido de un cliente importante a dado lugar a requisitos ligeramente diferentes. Y también puede ocurrir que, a pesar de las hojas de ruta de embebidos, los componentes se actualizan constantemente, o cambia la configuración de la placa, y esto hace que la producción en serie de un diseño congelado por los márgenes de clientes industriales de tamaño medio, sea menos rentable. De vez en cuando, toda la documentación, que es vital para la certificación de OEM, no está disponible, y los fabricantes de equipos tienen que generarla para todos los fabricantes de componentes, en lugar de hacerlo los proveedores de placas. Otro escenario es que el software de soporte se termina con la entrega del producto, aunque las actualizaciones UEFI / BIOS y de los controladores, son esenciales durante toda la vida útil de la solución del cliente, para mantener actualizadas las aplicaciones conectadas al IoT, especialmente en términos de seguridad. Los servicios para las implementaciones de marca del cliente, o ajustes BIOS para el logo de arranque, o la adaptación de las rutinas de arranque o pantallas, pueden faltar. Resumiendo: incluso una aparentemente buena placa puede causar dolores de cabeza a un integrador OEM durante el diseño y durante su vida útil. Por lo tanto, los fabricantes de placas como congatec, con un enfoque coherente y exclusivo en aplicaciones industriales y embebidas, pueden marcar la gran diferencia en todas estas facetas. Y como algunos clientes industriales requieren adaptaciones específicas de la placa en lotes de producción de tamaño medio, y con una alta disponibilidad a largo plazo, la necesidad de esta experiencia de enfoque se hace aún más evidente. Para ofrecer estas placas de forma segura y fiable, los integradores OEM necesitan una sofisticada cadena de suministro y la gestión del ciclo de vida, de sólo unos pocos fabricantes clave.  



Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *



Podría interesarte

Sistemas de AOI de alta precisión con solución de memoria NVMe

Los sistemas de AOI (Automatic Optical Inspection – Inspección Óptica Automatizada) se pueden combinar en …

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.

ACEPTAR
Aviso de cookies