SBC, COM, IPC: Intels 11. Generation macht bisherige Extras zum Standard

Der Tiger unter den Prozessoren

Die Digitalisierung führt zu einem stetig steigenden Bedarf an Verarbeitungsleistung. Kontron stattet Single Board Computer und Computer-on-Modules sowie Industrie-PCs mit Intel Core-i-Prozessoren der 11. Generation aus. So werden bisher nicht verfügbare Leistungsdaten mit Zusatzfunktionen kombiniert, die speziell in industriellen Anwendungen stark nachgefragt sind.
 Die KBox C-104-TGL High-End-IPC im Box-PC Format mit Intel Core-i-Prozessoren der 11. 
Generation verbessern mit integrierter TSN- und TCC-Funktionalität den Determinismus in Echtzeitanwendungen für Industrie 4.0.
Die KBox C-104-TGL High-End-IPC im Box-PC Format mit Intel Core-i-Prozessoren der 11. Generation verbessern mit integrierter TSN- und TCC-Funktionalität den Determinismus in Echtzeitanwendungen für Industrie 4.0.Bild: Kontron Europe GmbH

Seit der Zug in Richtung IIoT und Industrie 4.0 Fahrt aufgenommen hat, müssen Prozessorboards oder -module exponentiell wachsende Datenmengen handhaben und verarbeiten können. Der Bedarf an Rechenleistung sowie Übertragungs- und Speicherbandbreite steigt rapide an. Dazu tragen auch immer anspruchsvollere Bildverarbeitungsaufgaben und Anwendungen von künstlicher Intelligenz bei. Kontron, Hersteller skalierbarer Produkte für Embedded Computing/IIoT, entwickelt diese auf Basis der jeweils aktuellen Halbleitertechnologie kontinuierlich weiter. Die enge Partnerschaft mit Prozessorherstellern wie Intel ermöglicht, diese Technologien bereits sehr früh in Single Board Computer (SBC), Computer-on-Modules (COM) und IndustriePCs (IPC) zu integrieren. So stehen bereits kurz nach Verfügbarkeit des Siliziums einsatzbereite Produkte zur Verfügung – auch in industrietauglichen Ausführungen.

 Der 3.5"-SBC-TGL basiert auf Intel Core-i-Prozessoren der 11. Generation U-Serie und Celeron 6000 Serie und ist zusätzlich mit einer Intel Iris Xe Graphics der nächsten Generation ausgestattet und im Temperaturbereich von -40 bis 85°C verfügbar.
Der 3.5″-SBC-TGL basiert auf Intel Core-i-Prozessoren der 11. Generation U-Serie und Celeron 6000 Serie und ist zusätzlich mit einer Intel Iris Xe Graphics der nächsten Generation ausgestattet und im Temperaturbereich von -40 bis 85°C verfügbar.Bild: Kontron Europe GmbH

Entwicklungssprung der Prozessorarchitektur

Bereits voll verfügbar sind die Produkte auf Basis der Intel Core-i-Prozessoren der 11. Generation. Zur Einstufung: Neben Low-end Prozessoren wie der Serie Intel Atom und Server-Prozessoren der Intel Xeon-Reihe bilden diese als Mittelklasse einen Hauptschwerpunkt im Portfolio des US-Anbieters. Sie sind in einer Vielfalt an Skalierungen erhältlich und einer Weiterentwicklung unterworfen, die teilweise auch in Technologieschritten erfolgt. Ein solcher ist die Umstellung auf die sogenannte ‚Tiger Lake‘ Mikroarchitektur. Ende 2020 erstmals angekündigt, nutzt diese einen neuen Herstellungsprozess mit 10nm statt bisher 14nm Strukturbreite. Dadurch sind diese Prozessoren ihren Vorgängerprodukten sowohl hinsichtlich der möglichen Taktfrequenzen (bis 4,8GHz) als auch bezüglich der Energieeffizienz deutlich überlegen.

 Das Com Express-Modul COMe-bTL6 eignet sich dank Intel Core-i-Prozessor der 11. 
Generation mit bis zu acht Rechenkernen besonders für High-End-Anwendungen mit hoher Bandbreite. Dabei erhält es Unterstützung durch Intel Iris Xe Graphics und Intel Deep Lear.
Das Com Express-Modul COMe-bTL6 eignet sich dank Intel Core-i-Prozessor der 11. Generation mit bis zu acht Rechenkernen besonders für High-End-Anwendungen mit hoher Bandbreite. Dabei erhält es Unterstützung durch Intel Iris Xe Graphics und Intel Deep Lear.Bild: Kontron Europe GmbH

Zwei Performancestufen

Intel bietet diese Prozessoren in zahlreichen Varianten an. Wie bereits bei einigen Vorgängertypen kennzeichnen die Buchstaben U bzw. H die Haupttypen. Tiger Lake U ist eine Single-Chip Lösung, während bei Tiger Lake H zwei getrennte Chips in einem Gehäuse arbeiten. Der separate PCH-Chip stellt als Hub zusätzlich zu den 20 PCIe 4.0-Lanes 30 programmierbare Hochgeschwindigkeits-I/O-Lanes zur Verfügung. So bietet Typ H mehrere schnelle SSD und USB-Schnittstellen, ebenso 2,5Gb (statt bisher 1Gb) Ethernet und WiFi 6E Gigabit-WLAN.

Anders als bei früheren Architekturen ist die Thermal Design Power (TDP), auf deren Grundlage Kühlung und Stromzufuhr ausgelegt werden, innerhalb bestimmter Bereiche einstellbar. Sie beträgt 15-25W bei Tiger Lake U und 25-45W bei den leistungsfähigeren Tiger Lake H Prozessoren, die von Intel bei ihrer Präsentation als schnellste Notebook-Prozessoren der Welt bezeichnet wurden.

Echtzeitfähigkeit im Standard

„Für die Eignung von Computerhardware in industriellen Anwendungen sind die reine Datenverarbeitungsleistung und die Übertragungsbandbreite auf den Netzwerkleitungen nicht die einzigen Kriterien“, sagt Peter Müller, Vice President Product Center Boards & Modules bei Kontron. Speziell im Maschinenbau geht es oft um das Synchronisieren miteinander verbundener und voneinander abhängiger schneller Prozesse. Dort ist es wesentlich, dass die Datenübertragung ohne zu große Latenzen geschieht, also in Echtzeit. Ebenso wichtig ist, dass das Eintreffen der übertragenen Daten stets berechenbar, also deterministisch bleibt. Die 11. Generation bieten im Standard sowohl Intel Time Coordinated Computing (TCC) als auch Time Sensitive Networking (TSN). Diese Erweiterungen von Ethernet um die Echtzeitfähigkeit ermöglichen das Verschmelzen der bisher getrennten Netzwerke für IT und OT ohne Zusatzkosten.

Seiten: 1 2Auf einer Seite lesen

Das könnte Sie auch Interessieren

Weitere Beiträge

Bild: KEB Automation KG
Bild: KEB Automation KG
Edge Devices als Basis für das IIoT im Maschinenbau

Edge Devices als Basis für das IIoT im Maschinenbau

Datenverarbeitung am Rand des Netzwerks: Edge Computing findet direkt an oder nahe einer bestimmten Datenquelle statt, um eine schnelle Analyse und Reaktion zu ermöglichen. Diese dezentrale Ergänzung zum Cloud Computing ermöglicht schnelle Reaktionszeiten für industrielle Anwendungen in der Fertigung oder Robotik. Durch Edge Computing werden Entscheidungen in Echtzeit sowie eine bessere Steuerung von Maschinen und Prozessen möglich.

mehr lesen
Bild: Insevis GmbH
Bild: Insevis GmbH
Von der S7 in die Cloud

Von der S7 in die Cloud

Insevis ist für seine Ergänzungen zur Siemens-Welt bekannt. Die Produktfamilien umfassen eigene Hutschienensteuerungen mit S7-CPUs mit und ohne Onboard-I/Os, S7-Panels ohne Windows und Verbindungen von beiden als Kompaktsysteme sowie Anbindungen an die IT-Ebene per MQTT und OPC UA.

mehr lesen

Simatic Automation Workstation

Die neue Siemens Simatic Automation Workstation ermöglicht es Herstellern, eine hardwarebasierte speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), ein herkömmliches HMI und ein Edge-Gerät durch eine einzige, softwarebasierte Workstation zu ersetzen.

mehr lesen