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Potente y extremadamente resistente

Los nuevos procesadores AMD Ryzen™ Embedded V1000 establecen una nueva y potente referencia para los gráficos embebidos y el rendimiento del procesador. Con los módulos Rugged COM Express (RCE), MEN Mikro Elektronik hace que los procesadores sean aptos para su uso en condiciones ambientales extremas y aplicaciones críticas de alta seguridad y alta disponibilidad. Los módulos son aptos para funcionar sin ventilación forzada incluso por encima del límite TDP de 35 vatios, que normalmente es el punto en que la refrigeración activa se vuelve obligatoria.

A pesar de los lanzamientos de procesadores anuales regulares, los aumentos de rendimiento en el sector embebido de gama alta han sido marginales en los últimos años. Con los procesadores AMD Ryzen Embedded V1000, el impulso ha vuelto al mercado. Gracias a la nueva microarquitectura Zen, AMD ha podido aumentar hasta en un 52% las instrucciones por ciclo de reloj en su nueva familia de procesadores. Y la disponibilidad adicional de múltiples subprocesos simultáneos ha duplicado con creces el rendimiento en comparación con los procesadores predecesores de la serie AM Embedded R-Series (Merlin Falcon).

El rendimiento de gráficos integrados más alto del Mercado

Con hasta 3,6 TFLOPs, los gráficos ofrecen un rendimiento verdaderamente incomparable. Hasta hace unos años, este nivel de rendimiento era exclusivo de las tarjetas gráficas de alta gama con varios cientos de vatios de disipación de potencia. Con la fami l ia AMD Ryzen V1000, este nivel de rendimiento está disponible para procesadores embebidos con gráficos integrados. Comparado con el predecesor Merlin Falcon, los gráficos son dos veces más potentes. Mirando más allá del horizonte de AMD, los gráficos de hasta 11 unidades de cómputo son incluso tres veces más potentes que los de la competencia. Se pueden controlar hasta cuatro pantallas independientes con una resolución de hasta 4K UHD y una profundidad de color de 10 bits, lo que permite presentaciones brillantes. Ambos HDMI 2.0b y DP / eDP 1.4 son compatibles.

Los últimos interfaces

El soporte para los interfaces más recientes completa el potente paquete de procesadores AMD Ryzen Embedded V1000. Esto incluye de forma nativa hasta cuatro interfaces USB 3.1 Gen 2 con tasas de transferencia de hasta 10Gbps, Gigabit Ethernet y hasta 16 canales PCIe Gen 3.0 para ampliaciones genéricas, 2x SATA Gen 3.0 para medios de almacenamiento y audio de alta definición, además de interfaces embebidos típicos tales como bus UART, GPIO, I2C, LPC, SPI y SM. Sin embargo, la suma de este completo conjunto de características no da como resultado un mayor consumo de energía, ya que el TDP de los nuevos procesadores integrados AMD Embedded Ryzen V1000 comienza a partir de 12 vatios y escala hasta un máximo de 54 vatios. Esto se encuentra dentro del rango de bajo a normal de la actual tecnología de procesador embebido de gama alta. Gracias al soporte de VITA 59, un módulo Rugged COM Express (RCE), incluso la versión de 54 vatios, se puede refrigerar completamente sin ventilación forzada. Esto es mucho más de lo que se puede lograr con los módulos COM Express convencionales, donde los límites son generalmente de 25-35 vatios, dependiendo del tamaño del módulo. Pero ¿qué hace que RCE sea diferente de COM Express? ¡Las diferencias no son grandes sino esenciales!

¿Por qué Rugged COM Express?

Basado en el estándar COM Express del PICMG, los módulos RCE ofrecen todo lo que ofrecen los módulos COM Express. El pin-out y el tamaño son idénticos para permitir la compatibilidad con módulos de otros fabricantes. Sin embargo, la especificación VITA 59 añade una extensión a los módulos COM Express para ser embebido en una estructura de aluminio estándar (CCA), que está especificada para

El diseño mecánico de los módulos Rugged COM Express compatibles con VITA 59 es significativamente más robusto que las soluciones de refrigeración COM Express tradicionales, ofreciendo muchos beneficios, desde mayor resistencia al estrés hasta mayores márgenes TDP para una refrigeración pasiva total.

garantizar una conexión térmica óptima. El calor residual se disipa lateralmente desde los puntos calientes, como la CPU, la memoria y el transformador de tensión, a través de un difusor térmico y placa (PCB) hasta el marco, que luego lo disipa mediante conducción directamente a la carcasa envolvente. Estas medidas reducen la resistencia térmica del módulo a la carcasa, reduciendo los incrementos de temperatura hasta en 5°C. En general, esto conduce a un menor estrés térmico, por lo que, entre otras cosas, prolonga la vida útil y, en última instancia, la fiabilidad. Dado que este concepto completo ha sido estandarizado por VITA, Rugged COM Express también mantiene la independencia total del proveedor y una vida útil a largo plazo que permiten cambiar el módulo junto con su marco de aluminio estandarizado en cualquier momento.

Refrigeración sin ventilación forzada incluso a 54 vatios

Como se mencionó anteriormente, los módulos COM Express compatibles con VITA 59 no necesitan ventilación forzada para enfriar los procesadores AMD Ryzen Embedded V1000, incluso en cuando el dispositivo genera 54 vatios. Esto hace que dichos sistemas de alto rendimiento sean mucho menos susceptibles a fallos que los sistemas enfriados por ventilación forzada. Como resultado, Rugged COM Express es perfecto para sistemas que necesitan combinar un rendimiento integrado de alta gama con alta disponibilidad, y donde el uso de ventiladores activos no es una opción. Por lo tanto, es una base ideal para resolver una multitud de nuevas tareas de cálculo y visualización en entornos adversos. Los nuevos módulos RCE son particularmente ideales para uso en vehículos de carretera, ferrocarril y comerciales.

Esto tiene su base en la creación del estándar, porque originalmente Rugged COM Express se desarrolló principalmente para el sector ferroviario, ya que el concepto de refrigeración cumple con los requisitos EN 50155, donde la resistencia a fluctuaciones de temperatura en un rango de temperatura extendido es importante. Por lo tanto, no solo se dirige al sector de alto rendimiento, sino también a los diseños de baja potencia. Al mismo tiempo, los módulos RCE también ofrecen una importante protección contra la alta compatibilidad electromagnética (EMC), ya que la carcasa de aluminio protege a la electrónica contra la radiación electromagnética saliente y entrante desde todos los lados. Además, el barnizado, que es un revestimiento protector para los módulos, proporciona una protección fiable contra agentes ambientales como polvo, humedad o incluso productos químicos. La fijación segura del marco en la placa de soporte también proporciona una resistencia particularmente alta a golpes y vibraciones. Rango de hasta 5G para la vibración y hasta 50G para las descargas son realistas. Todas estas características predestinan Rugged COM Express para su uso en prácticamente todas las aplicaciones en el vehículo: en vías, en carreteras y todoterreno.

Aplicaciones embarcadas para procesadores AMD Ryzen Embedded

Como reflejo del enorme ancho de banda de rendimiento de los procesadores de 15 a 54 vatios, los campos de aplicación para los nuevos módulos RCE son extremadamente diversos. En el sector de alta gama, las aplicaciones de conciencia situacional, por ejemplo, monitorización de ruta con inteligencia artificial para el reconocimiento de señales de tráfico o activación automática de frenos en caso de anomalías como árboles caídos u otros obstáculos en la vía, son particularmente apropiadas para este dispositivo. Por supuesto, lo mismo se aplica a cualquier aplicación móvil, desde robots de colaboración y sistemas intralogísticos autónomos hasta automóviles autónomos, estos vehiculos están expuestos a grandes fluctuaciones de temperatura, así como a golpes y vibraciones. En dichas aplicaciones, la compatibilidad completa de la GPU de los procesadores AMD, que también se puede combinar con GPU AMD discreta, es una ventaja, junto con la alta escalabilidad de los gráficos integrados de AMD. En el segmento de menor rendimiento, la gama de aplicaciones se extiende hasta los sistemas de cabina multi-pantalla con cuatro pantallas independientes para vehículos autónomos y sistemas de edge multifuncionales con máquinas virtuales o incluso dispositivos móviles robustos para el mantenimiento utilizando realidad aumentada y mucho más.

Un módulo de alto rendimiento para extremos

Dichos módulos se pueden comprar, por ejemplo, a MEN Mikro Elektronik, el fabricante e iniciador líder de la especificación VITA 59 para COM Express. El nuevo módulo CB71C de la compañía es totalmente compatible con el pin-out COM Express Tipo 6 y está disponible como un módulo Rugged COM Express ultra robusto que incluye un marco de aluminio CCA que actúa como disipador de calor y protección contra los efectos ambientales nocivos. Con una selección libremente escalable de procesadores AMD Ryzen Embedded V1000 disponibles a largo plazo con TDP de 15 a 54 vatios y dispone de hasta 32 GB de RAM DDR4 soldada, con ECC opcional para aplicaciones críticas de seguridad.

Un eMMC abordo de 16 GB proporciona espacio para el sistema operativo y las aplicaciones. Con 11x PCIe Gen 3.0, 3x USB 3.1. Gen 2 (10 Gbps), 3x USB 2.0 así como 4x DisplayPort y 1x Gigabit Ethernet, el módulo es compatible con todas las interfaces de alta velocidad de la especificación COM Express Tipo 6. Además, el CB71C integra un potente controlador de gestión de la placa con funciones de monitorización para aplicaciones críticas de seguridad. Para garantizar una alta seguridad de datos y aplicaciones, el nuevo Computer-on-Module tiene un Módulo de Plataforma Fiable (TPM) y proporciona cifrado de memoria en tiempo real en la parte hardware para proteger contra los ataques de memoria físicos e inter- VM.

¿Rugged COM Express es la única opción?

Ciertamente no. También hay una variedad de aplicaciones que se pueden implementar con módulos COM Express Tipo 6 estándar. Es por eso que el nuevo CB71C también está disponible en la versión regular CB71 COM Express. Respondiendo a las mismas altas exigencias que se plantean en Rugged COM Express, se desarrolla y fabrica con los más altos están segudares de calidad, como DIN EN ISO 13485 para la gestión de calidad y DIN EN ISO 14971 para la gestión de riesgos. Estos módulos MEN no requieren ninguna calificación especial o compleja, ya que prácticamente todo lo que cambia es que las “extesiones” se eliminan y el CCA se reemplaza por una solución de refrigeración COM Express clásica. Dichos estándares de calidad son ideales para aplicaciones que requieren alta disponibilidad, robustez y calidad; o certificaciones específicas de la industria que necesitan ser respaldadas por documentación de alta calidad y generalmente requieren un seguimiento de auditoría de principio a fin.

Los clientes de estos módulos se encuentran en sectores que van desde la tecnología médica y el mantenimiento de plantas de energía hasta la automatización industrial, así como los sistemas de pago, emisión de tickets y venta que dependen de la alta calidad y la estabilidad a largo plazo. Por cierto, estas dos variantes de módulos también se fabrican en la sede central de la empresa en Nuremberg y, al igual que todos los productos MEN, son casi los únicos módulos informáticos en todo el mundo que ofrecen calidad “made in Germany” desde el desarrollo hasta la entrega.



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