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构建至下一代工业自动化系统

平衡功耗和性能是工业系统设计人员面临的不亚于任何其他嵌入式开发者的一个难题。 但当集成显卡和连接需求开始被放在工业平台上会发生什么? 开发人员将需要一个既能胜任下一代性能,
关键词: 工业自动化 控制系统 GE智能平台
时间:2014-05-15 10:32 来源:物联网在线 作者:Ioter 点击:

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平衡功耗和性能是工业系统设计人员面临的不亚于任何其他嵌入式开发者的一个难题。 但当集成显卡和连接需求开始被放在工业平台上会发生什么? 开发人员将需要一个既能胜任下一代性能,又能够满足当前应用需求灵活性的计算选项。

 

为了应对工业系统在灵活包装内的高性能需求,最新发布的第四代智能英特尔®酷睿™处理器(Haswell微架构),集成了宽泛的SKU和一些新功能,使开发人员能够应对不断变化的场景。 此次与GE智能平台的Vibhoosh Gupta和congatec的Dan Demers的圆桌讨论总结了Haswell微架构的优点,同时还考虑了英特尔®产品系列内的可扩展性如何推动计算"更接近通用平台的想法。" 编辑摘录如下。


Vibhoosh Gupta,GE智能平台产品管理负责人


Dan Demers - 美国congatec, Inc.营销总监

 

英特尔流动记者:是什么推动了对工业计算性能的需求,这对系统设计意味着什么?

 

Vibhoosh Gupta,GE智能平台:

工业系统正比以往任何时候执行更多的任务,更快速、更准确,并且在更恶劣的环境中。 它们正在成为互联工具,基本上拥有更强大的计算和通信能力,使他们可以与其他设备交互操作。 根据一份2011年爱立信研究,到2016年,将会有50十亿台机器将连接到互联网。随着数十亿台机器加入互联世界,对更大处理能力的需求将不断增加。

 

Dan Demers, congatec:

此前的有线系统将无线化,而且当然,会更多地接入网络:物联网(IoT)嘛。 一个示例应用是工业平板电脑将用于多任务,而非单任务。 这要求工业平板电脑比许多以前的平台执行水平更高,而且还要考虑到散热和电源设计等等。 连接性和安全性也不能忽视。

 

通常情况下,对更高时钟速度和图形处理能力的需求不仅意味着需要更高成本的芯片平台,同时也增加了在便携、轻量的设计中封装平台的挑战性。 这绝对是一个平衡的工作,特别是如果以前的设计是基于两个或多个独立的子系统构成整个产品时(例如,一台砖型的PC或机箱配上一个独立的LCD和独立的输入设备)。

 

记者: 英特尔Haswell微架构如何使设计人员能够应对这些系统的挑战?

 

Dan Demers, congatec:

Haswell微架构是一个极易扩展的平台。 这当然有助于设计人员微调其应用程序和系统,以充分利用芯片。 最近公布的Haswell微架构系统芯片(SoC)设计不仅帮助解决了整体尺寸的问题,也降低了成本。 当然不能不提集成显卡的性能。 再考虑到多核处理已成为标准,Haswell微架构对设计师来说非常有吸引力。 安全问题也解决了。 我们继续看到来自英特尔更高水平的集成,这使设计人员可以更轻松、更经济地实现其设计(图1)。

 

 

图1.英特尔的Haswell微架构集成了各种功能,使设计人员能够轻松地在其设计中集成高级功能。

 

这让人马上想起了英特尔®睿频加速技术。 当应用程序需要时,Haswell微架构会加速以提供额外的性能。 Haswell微架构拥有许多先进的技术,可帮助平衡功耗和性能(英特尔®超线程技术、英特尔®虚拟化技术等等)。 Haswell微架构的可扩展性也增加了设计师为他们的系统找到合适的SKU的可能性,换句话说,可找到一个满足其实际所需性能和功耗的SKU。 要求苛刻的应用程序显然要关注Haswell微架构功能的高端方面。 在congatec,我们看到了很多对

英特尔®酷睿™i7-4700EQ处理器SKU的需求。从这里许多设计师开始他们的基准测试和性能数据收集(图2)。人们内心总是渴望获得最新的、最强大的和最快速的。随着开发的继续,许多客户会更关注其真实需求。这实际取决于具体应用和性能要求。

 

 

图2.conga-TS87是一款基于第四代智能英特尔®酷睿™i7处理器的Type 6 COM Express基础模块,用于需要高端性能的工业应用。Vibhoosh Gupta,GE智能平台:工业系统的性能要求因具体应用而异。 一些应用需要较好的图形引擎,其他则需要更高集成的芯片组。 但它们有一个共同的新趋势,那就是对更高性能和更低功耗的需求。 有两个总的趋势似乎在向此类CPU方向聚合: 1) 低端嵌入式控制应用,如引擎控制,开始添加图形用户界面(GUI),并开始对一些以前运行在专用的可编程逻辑控制器(PLC)上的一些实时功能使用多核。 2) 在高端方面,越来越多的应用开始使用第4代智能英特尔®酷睿™i3/i5/i7处理器级的CPU,而不是服务器级的CPU,来满足其处理需求。 这使得系统设计更具吸引力,可在多个方面节约成本。 最大的挑战是找到功耗、性能、散热、空间和成本之间的正确平衡。 第四代英特尔酷睿i3/i7处理器(引脚兼容)的灵活扩展性能和成本,让嵌入式工程师可以满足特定应用的功耗和性能平衡(图3)。

 

 

图3.由GE智能平台推出的牢固的XVR16 6U VME单板机基于第四代英特尔®酷睿™i7处理器,与其前身拥有相同的功率范围,是图像和数字信号处理应用的理想之选。

 

记者: 你们对未来工业系统有何预测,英特尔的产品线如何确保工业设计跟上时代的步伐?

 

Dan Demers, congatec:

我非常希望继续看到提高性能的同时减少尺寸和能耗。 更高的集成度将会继续出现。 灵活性我看也会不断增加。 这一点,我的意思是,越来越多的工业系统将执行多种功能,真正对投资回报(ROI)和真实拥有成本产生影响。 当考虑到它可以做的"事情"数量时,我们只需看看像苹果iPad*那样的产品有多么灵活就知道了。

 

发现的机会是如此之大,英特尔必须将资源聚焦在它上面。 有太多的数据需要挖掘,有太多的设备需要互相对话。 创建如此一个场景,硬件,软件和工具简化理解所有数据的方式似乎令人生畏,但有很多是可以获得的。 英特尔花费了大量的时间和资源向设计师和公众介绍智能系统框架。 他们注定会将继续设计平台,以填补链条中的所有领域。 想想如今英特尔提供的平台中的大量可扩展性 - 使我们离通用平台的想法更加接近。

(责任编辑:ioter)


本文链接构建至下一代工业自动化系统
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