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行業(yè)資訊

nanoETXexpress-TT采用嵌入式新型Intel? 處理器

2025China.cn   2010年12月09日

控創(chuàng)近期推出了首款基于最新Intel? Atom?處理器E6XX的超小型計算機模塊nanoETXexpress-TT。此款計算機模塊也是世界上首批符合COM Express? COM.0規(guī)范的type 10針腳輸出的COM之一。此款新品尤其適合在擴展溫度范圍內(nèi)及極端環(huán)境下使用。因此控創(chuàng)延續(xù)了其在COM Express?產(chǎn)品上持續(xù)不斷的成功,并且也使新型Intel?產(chǎn)品應(yīng)用于其他嵌入式系統(tǒng)中,如堅固型,符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50155的控創(chuàng)HMITR顯示器計算機 。
超小型外形尺寸計算機模塊其發(fā)展歷程與PICMG? COM Express?標(biāo)準(zhǔn)的成功是同步的。2004年初,COM基礎(chǔ)版本推出市場,在保持此標(biāo)準(zhǔn)指定的規(guī)格條件下,控創(chuàng)產(chǎn)品一直持續(xù)不斷的加緊產(chǎn)品小型化發(fā)展步伐。緊湊型及超小型的產(chǎn)品基本上都尺寸體積有限,但系統(tǒng)開發(fā)人員仍然可以找到遵循COM Express?規(guī)格的所有針腳位置。此標(biāo)準(zhǔn)為開發(fā)人員提供了相當(dāng)大的方便,因為這意味著他們能繼續(xù)采用最新的芯片技術(shù)實現(xiàn)基于COM Express?標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的應(yīng)用,而無需每次都進行重新設(shè)計。
無論你的設(shè)計是在何處進行,都能適用,因為此規(guī)格建立于全球范圍的PICMG? 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。除控創(chuàng)外,包括思科系統(tǒng)(Cisco Systems)、富士通、IBM、Intel?、NEC、諾基亞西門子通信(Nokia Siemens Networks)、NTT及Oracle在內(nèi)的一些知名公司與許多其他公司都參與這些標(biāo)準(zhǔn)化措施。

COM Express? - 成功的歷程
COM Express?標(biāo)準(zhǔn)的核心為連接器:根據(jù)接口類型,使用一個或兩個連接器,每個連接器有220個針腳,根據(jù)針腳輸出類型,具有一定的標(biāo)準(zhǔn)分配。這種連接器突出的特性為高抗沖擊性及抗振性,使COM Express?設(shè)計的模塊尤其適用于工業(yè)環(huán)境。

控創(chuàng)一直致力于實現(xiàn)遵循COM Express?標(biāo)準(zhǔn)的小型尺寸的產(chǎn)品研發(fā)。公司已將Intel?處理器的創(chuàng)新成果應(yīng)用到基本型(125 x 95 mm,如配有Intel? Core? i5/i7處理器的控創(chuàng) ETXexpress?-AI)、緊湊型(95 x 95 mm,近期推出的產(chǎn)品即配有Intel? Atom?處理器Z520PT的控創(chuàng) microETXexpress?-XL)以及超小型(如基于Intel? Atom?處理器Z5XX的控創(chuàng) nanoETXexpress-SP,55 x 84 mm的信用卡尺寸) 的COM Express?的領(lǐng)先設(shè)計中。

此外,通過配有Intel? Atom?處理器Z520PT及Intel? 系統(tǒng)控制器中心US15WPT的控創(chuàng) microETXexpress?-XL,是控創(chuàng)專為極端環(huán)境條件下使用而開發(fā)的強固型COM Express? COM.0標(biāo)準(zhǔn)針腳輸出type 2計算機模塊??貏?chuàng) microETXexpress-XL的所有組件都滿足標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)溫度要求以承受-40°C至+85°C寬溫。


適應(yīng)能力極強的新型模塊
控創(chuàng)現(xiàn)已推出COM Express?家族新成員,控創(chuàng) nanoETXexpress-TT是一款超小型尺寸模塊,其中控創(chuàng)成功將業(yè)界兩項重大開發(fā)成果實現(xiàn)到COM規(guī)格的產(chǎn)品中:進入市場的Intel? Atom? E6XX系列處理器以及采用最新COM Express? COM.0 Rev. 2.0規(guī)格。其結(jié)果是一款融合了Intel? 新產(chǎn)品的靈活性和性能的超緊湊型模塊,并遵循新的COM Express? type 10針腳輸出標(biāo)準(zhǔn)。作為Intel? 嵌入式聯(lián)盟僅有的四個高級會員之一,控創(chuàng)可與英特爾產(chǎn)品同步推出采用英特爾最新處理器技術(shù)的產(chǎn)品。通過新技術(shù)盡早的使用,各方從相互經(jīng)驗中受益,從而開發(fā)出技術(shù)上成熟的解決方案。對于原始設(shè)備制造商及開發(fā)人員來說這意味著他們已接觸到Intel?最新的板卡級和系統(tǒng)級技術(shù),縮短其新解決方案的上市時間。
新型模塊的首要亮點是其在極端運環(huán)境下的適用性??貏?chuàng)nanoETXexpress-TT是首款符合COM Express? type 10 針腳輸出的超小型模塊,工作在擴展工業(yè)級溫度范圍E2跨度為-40°C至85°C。Intel? 確保此模塊中零部件在運行時出色的性能。此外,該模塊上無任何可移動零部件;且內(nèi)存也是穩(wěn)固地焊接在模塊上的。另一極具吸引力的特性是具有無風(fēng)扇設(shè)計,在極端條件下平穩(wěn)運行-不需安裝可能會導(dǎo)致故障的散熱器。而第三大功能特性是長期可用性-芯片生產(chǎn)商Intel? 計劃五年產(chǎn)品可用期,而且在壽命終止期之后仍具有兩年的過度使用期。

新型處理器
Intel? Atom?處理器E6XX與之前產(chǎn)品的主要區(qū)別在于該款處理器的架構(gòu)。在這種新設(shè)計中,處理器芯片不再只是單純的計算機內(nèi)核,而是增加了接口(在早期處理器架構(gòu)中,一般位于北橋芯片與南橋芯片中,如圖形、內(nèi)存、PCIe、SPI及LPC接口)。通過此種方式處理器不僅可更快地處理圖形任務(wù),而且整體上還變得更加自治。其不再與專有接口(如FSB或DMI)協(xié)同工作,也不依賴于某個特定的Intel? 集線器,而是將PCI Express作為一種開放標(biāo)準(zhǔn)接口,為處理器與I/O芯片之間的通信之用。這樣就使得Intel? Atom? E6XX處理器系列不僅能與Intel? 平臺控制器中心 EG20互聯(lián),而且還與第三方制造商的I/O集線器互聯(lián),如美國OKI半導(dǎo)體公司、意法半導(dǎo)體及Realtek及任何PCIe功能的設(shè)備。這些集線器可滿足諸如車內(nèi)影音系統(tǒng)或媒體電話應(yīng)用的特定專有I/O要求。盡管如此,在標(biāo)準(zhǔn)化COM中仍然不重要,因為匹配Intel? 平臺控制器中心(PCH) EG20以其出色的性價比提供COM Express? COM.0 type 10所需的全部接口。

采用了Intel? Atom? E6XX處理器與Intel? 平臺控制器中心EG20的標(biāo)準(zhǔn)COM計算機模塊有以下優(yōu)勢:Intel? 平臺控制器中心EG20集成多種通用I/O接口,如SATA、USB主控制器及設(shè)備、SD/SDIO/MMC以及千兆以太網(wǎng)MAC。此外,還可提供各種嵌入式接口,如CAN、IEEE 1588、I2C、UART以及GPIO接口。而許多不同的應(yīng)用如工業(yè)自動化、零售業(yè)、博彩業(yè)或數(shù)字標(biāo)牌等也都需使用這些接口。


COM.0 Rev. 2.0 type 10 針腳輸出
最新的Intel? Atom?系列處理器配合針腳輸出type10,此針腳定義首次由PICMG? 個的COM Express? COM.0規(guī)范修訂版2.0中規(guī)定。與針腳輸出type 1相比,控創(chuàng)開發(fā)的超小型產(chǎn)品即nanoETXexpress-SP,type 10產(chǎn)品(nanoETXexpress-TT)更明確地反映出對于新型高緊湊型處理器的要求。如果更細致地觀察各單個針腳布局,還可發(fā)現(xiàn)雖然控創(chuàng)的針腳輸出type10可兼容type1,但type1是不支持type10的應(yīng)用環(huán)境的。
連接器上為type1中的SATA端口2和3預(yù)留的排A及B中的針腳在類型10中不再被保留,并且適合采用針腳輸出類型10的新一代處理器通常無論如何最多能提供兩個SATA接口,且這些針腳本身就可用作SATA端口,而目前被預(yù)留以供其他用途之用,如在稍晚階段推出的USB3.0接口。因而控創(chuàng)就建議采用在type1及type10的產(chǎn)品設(shè)計中,COM Express?連接器上不再分配SATA2及3端口,這樣這些模塊在可支持USB 3.0的同時仍可與其他模塊保持兼容。除此之外,兩種針腳輸出類型在排A及B的針腳布局上也不同,即PCIe通道的針腳布局不同,其中針腳輸出type 1雖然所采用的芯片組不提供六個通道,但此類型卻可提供六個通道。因此,用于PCIe通道4和5的針腳在針腳輸出typte10中就被空出,因此這些針腳就以同樣的原理用于即將推出的新技術(shù)上。
接下來的一個差別就是typte10目前采用了在type1中為第二個LVDS(低壓差分信號)通道、電視輸出端口及VGA端口而預(yù)留的針腳,這樣做之后就可通過設(shè)備驅(qū)動程序接口(DDI)來支持SDVO(串行數(shù)字視頻輸出)端口(或者是DisplayPort或HDMI端口)。這樣由于符合COM Express?規(guī)范的、針腳輸出類型為typte10的超小型模塊各自仍然支持一個LVDS通道,這些模塊就具有雙通道顯示器功能。上述舉例的背景條件即是欲采用type 10作為其針腳輸出的新型小外形尺寸處理器不管怎樣最多僅支持兩個SATA接口及四個PCIe通道,其未提供VGA端口,但提供了圖形接口如SDVO、DP及HDMI等,符合超小外形尺寸模塊標(biāo)準(zhǔn)的模塊連接器上空出的針腳位因而就會用在新的用途上。

nanoETXexpress-TT意味著什么?
新型處理器及針腳輸出為計算機模塊帶來何種性能提升呢?首先應(yīng)觀察新型處理器的架構(gòu):控創(chuàng) nanoETXexpress-TT建立在Intel? Atom? E6XX處理器0.6 GHz、1.0 GHz、1.3 GHz及1.6 GHz版本以及Intel? 平臺控制器中心EG20基礎(chǔ)上的。在早期幾代的Intel? Atom?處理器的計算機模塊中,自處理器流向接口芯片組的數(shù)據(jù)流只通過前端總線,而在控創(chuàng) nanoETXexpress-TT中,重要的圖形接口從控制器中心轉(zhuǎn)移到處理器芯片,以及兩者之間的通信是通過PCI Express進行的。

由于采用此新型處理器,新的COM相對于之前的產(chǎn)品還能表現(xiàn)出內(nèi)存性能方面的優(yōu)勢。即使在32位通道上其數(shù)據(jù)處理速率也可達到800 MT/s,而早期Intel? Atom?處理器要達到此速率需占用64位。因此,此測試可表明兩者之間的性能實際上是否存在差別,以及這種差別有多大。

控創(chuàng)nanoETXexpress-TT所帶來的額外優(yōu)勢當(dāng)然就是接口數(shù)量的增加。匹配COM Express?針腳輸出 type 10,可提供四個PCIe通道,其中一個通道用于連接Intel? 平臺控制器中心EG20。此外,控創(chuàng) nanoETXexpress-TT具有六個USB接口以及一個額外的專用USB接口,并且是為客戶端預(yù)留的。

之前的所有處理器為了通過LPC總線的固件集線器支持外部啟動。新的設(shè)計提供了在COM Express? COM.0 Rev. 2.0規(guī)范的新老針腳輸出類型中通過SPI接口執(zhí)行啟動操作。因此控創(chuàng)nanoETXexpress-TT具有可適用于未來所有新型COMs的功能以及符合COM.0 Rev. 2.0規(guī)范-未來所有的處理器將只支持通過SPI接口的第二啟動項。

令人興奮的新內(nèi)存選項
控創(chuàng)nanoETXexpress-TT模塊提供了一些有吸引力的內(nèi)存選項。包括兩個SATA接口(仍然符合COM Express? COM.0針腳輸出 type 10)。而控創(chuàng)通過提供這些SATA接口將兩種選擇結(jié)合在一起:首先,兩個接口可連接至COM Express?連接器,其數(shù)據(jù)以300 MB/s的速率進行交換;其次焊接在模塊上的microSD卡座可通過SDIO接口進行連接。

第二種可能是將一個SATA接口導(dǎo)向至COM Express?連接器,而將余下的一個用于板載閃存。但是,由于市場上還沒有工業(yè)溫度級(E2)的SATA閃存,因此此選項需要晚些實現(xiàn)。

圖形處理速度提升40%
Intel? Atom? E6XX處理器及平臺控制器中心EG20的優(yōu)勢,顯著地提高了在圖形處理性能。通過在Intel?新型處理器中的同樣方式在處理器芯片中集成圖形接口,可使配有0.6 GHz和1.0 GHz 處理器的控創(chuàng) nanoETXexpress-TT模塊的圖形處理核心頻率達到320 MHz,以及配有1.3GHz和1.6GHz的所有處理器圖形核心頻率達到400MHz。另外,新型Intel?處理器具有視頻編碼功能,換句話說硬件支持視頻信號輸入編碼。與目前最新的Intel?平臺相比,這兩項特性加在一起就能在3D圖形處理速度上帶來40%的提升。

新的應(yīng)用領(lǐng)域
控創(chuàng)nanoETXexpress-TT在何種需求下才是最適用的解決方案呢?首先,當(dāng)然是必須在擴展溫度范圍及極端環(huán)境中的情況下運行;其次在0.6 GHz處理器的版本中,產(chǎn)品具有低散熱設(shè)計功率(TDP),可產(chǎn)生低散熱量。支持MPEG4、H.263及H.264標(biāo)準(zhǔn)的視頻編碼功能使所有視頻應(yīng)用的模塊顯得妙趣橫生。此外,Intel? Atom? E6XX處理器提供了虛擬化和處理器家族的所有性能頻帶的超線程功能,而也被越來越多的用于醫(yī)療及軍事部門的安全相關(guān)應(yīng)用。

控創(chuàng) nanoETXexpress-TT的一個主要優(yōu)勢就是其可提供大量的PCIe接口,這使得開發(fā)人員除能提高總體靈活性外還能連接大量更多的設(shè)備。甚至還提供串行接口,設(shè)計人員在自動化工作中仍然非常受歡迎。

新型Intel? Atom? E6XX處理器連同COM Express? COM.0 Rev. 2.0規(guī)格的新型針腳輸出的功能以及超小型外形尺寸的吸引力越來越大,新一代COM Express?模塊顯然會贏得新的市場,如電池供電或太陽能供電應(yīng)用、風(fēng)力發(fā)電廠、車載應(yīng)用、用于室外安裝的POS,或銷售終端或施工場地或其他惡劣工業(yè)環(huán)境中的嵌入式微型個人計算機。

配有Intel? Atom? E6XX處理器的免維護、符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50155的顯示器計算機
除控創(chuàng) nanoETXexpress-TT外,控創(chuàng)還會將新的Intel? Atom? E6XX系列處理器的這些優(yōu)點應(yīng)用于其他嵌入式系統(tǒng)中,如無風(fēng)扇設(shè)計及免維護并符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50155的控創(chuàng)堅固型顯示器計算機HMITR。舉例說明,列車員可從人機界面(HMI)到監(jiān)控一輛列車的所有功能而受益。在此應(yīng)用中,擴展溫度范圍以及可靠性和長時間的低功耗也是至關(guān)重要的因素。此外,整個系統(tǒng)通過歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50155的認(rèn)證,確保其在列車中能安全使用??貏?chuàng)HMITR通過以太網(wǎng)接口和固態(tài)硬盤或SD卡存儲器提供靈活升級,并可通過模塊化易于擴展。

作為定制服務(wù)及原始設(shè)計制造服務(wù)的一部分,控創(chuàng)為設(shè)計人員提供了通過新的Intel? Atom? E6XX處理器開發(fā)出個性化板設(shè)計的選擇。為了這一目的,控創(chuàng)實現(xiàn)了FPGA技術(shù)、專有的ASICs (PLC 邏輯)或?qū)S脴?biāo)準(zhǔn)PCIe設(shè)備。其結(jié)果是提供各種標(biāo)準(zhǔn)接口以及額外通信端口、無線接口、GPS服務(wù)和音視頻流媒體服務(wù)的PC系統(tǒng)。所有設(shè)計師為了制造這些設(shè)備需要的只是處理器及特定組件。通過此種方式能耗及材料使用可以降至最小。設(shè)計人員也可使用第三方I/O集線器作為Intel?平臺控制器中心EG20的替代設(shè)備。

總結(jié)
基于PCIe接口,新的Intel? Atom? E6XX系列處理器為開發(fā)人員在x86應(yīng)用的I/O設(shè)計過程中提供卓越的靈活性。此方式可擴展x86技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,甚至可進一步向尤其是具有高能效設(shè)計的專用x86系統(tǒng)擴展。這可非常有效地實現(xiàn)超小型COM Express?解決方案,如控創(chuàng) nanoETXexpress-TT的嵌入式PC應(yīng)用。

憑借以上這些所有功能,控創(chuàng)nanoETXexpress-TT及其他基于Intel? Atom?處理器平臺的系統(tǒng)非常適合在極端工作環(huán)境中可靠運行的應(yīng)用中使用,諸如數(shù)字標(biāo)牌、能源、工業(yè)自動化、醫(yī)療、防務(wù)及安保、公共交通以及交通監(jiān)控等市場領(lǐng)域中。

(轉(zhuǎn)載)

標(biāo)簽:控創(chuàng) 嵌入式 處理器 我要反饋 
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