Intel Apollo Lake Intels Apollo-Lake-CPUs auf allen Formfaktoren

Redakteur: Margit Kuther

Zeitgleich zum Intel-Launch hat MSC die aktuellen Atom-, Pentium- und Celeron-Prozessoren der Apollo-Lake-Serie E39xx bereits auf alle Modul-Formfaktoren COM Express, Qseven und SMARC 2.0 integriert.

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(Bild: Bild: MSC Technologies)

MSC Technologies setzt auf Intels brandaktuelle Atom-Prozessor-Serie E39xx (Codename Apollo Lake), die erst in diesen Tagen vorgestellt wurde. Im Vergleich zu den Vorgängergenerationen punkten die neuen Prozessoren mit einer verbesserten Rechenleistung und vor allem mit einer höheren Grafik-/Video-Performance bei gleichzeitig geringem Stromverbrauch.

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Absolut zeitgleich mit dem Launch von Intels E39xx-Serie Apollo Lake kann MSC Technologies als einer der wenigen Computing-Hersteller bereits ein komplettes Produktangebot an Embedded-Modulen präsentieren, die auf diesen Prozessoren basieren – und zwar auf allen Formfaktoren von Computer-On-Modulen (COMs). Im Detail sind dies:

  • COM Express (Type 6 und Type 10),
  • Qseven,
  • SMARC 2.0; sogar in den beiden Modulgrößen Full Size und Short Size.

Carrier Boards und Starterkits für die Apollo-Lake-Module

Damit hat der Entwickler von Embedded-Systemen die Möglichkeit, das für seine Anwendung optimale Standardmodul mit brandaktueller CPU aus einem breiten Portfolio zu wählen. Zur schnellen Evaluierung der COM-Plattformen mit Apollo Lake bietet MSC Technologies auch die zu den unterschiedlichen Modulfamilien passenden Carrier Boards und Starterkits an.

Durch den Einsatz von standardisierten Computer-On-Modulen lassen sich komplexe Embedded-Systeme schneller und kostengünstiger realisieren. Der Rechnerkern wird als Modul in unterschiedlichen Varianten mit skalierbarer Leistung zugekauft und in den COM-Sockel auf der Applikationsplatine gesteckt.

Das Standardmodul ist bereits getestet und bietet eine gesicherte Grundfunktionalität. Bei der Inbetriebnahme und dem Debugging sind im Regelfall keine teueren Emulatoren oder Low-Level Debugger notwendig, um das Embedded-System zum Laufen zu bringen. Selbst bei niedrigen Stückzahlen sind flexible Konfigurationen und eine hohe Individualität der Embedded-Produkte möglich.

Kein Wunder also, dass der Markt für Embedded-Computer weltweit mit einem hohen, zweistelligen Wachstum explodiert. Die treibenden Kräfte sind Anwendungen in den Bereichen Industrie, Transportation, Energietechnik, Telecom und Medizin. Zu den interessanten zukünftigen Märkten zählen auch die Gebäudeautomatisierung, die neue Energietechnik und vor allem das Internet of Things (IoT) bzw. Industrie 4.0.

Voraussetzungen für Industrie 4.0 sind skalierbare Low-Power-Prozessortechnologien, ein durchdachtes Remote Management, intelligente Kommunikationsstrukturen und wartungsfreie Systemlösungen. Die Embedded-Hardware muss zuverlässig im 24/7-Betrieb laufen und über ausgefeilte Sicherheitsfunktionen verfügen. Bei der Auswahl der Komponenten wird auf eine langfristige Verfügbarkeit Wert gelegt.

Low-Power-Gen-9-Grafikeinheit und integrierte Security Engine

Intels neue Atom-Prozessor-Serie E39xx (Apollo Lake) wird in 14-nm-Technologie gefertigt und bietet besondere technische Leistungsdaten bei gleichzeitig geringem Stromverbrauch. Hervorzuheben ist im Vergleich zu den Vorgängergenerationen Bay Trail und Braswell eine deutlich bessere Grafik- und Videoleistung. Die Grafikfunktionen wurden zu einem großen Teil aus Intels High-End Core-Prozessorserie der sechsten Generation übernommen.

Die im SOC-Baustein integrierte Low-Power-Gen-9-Grafikeinheit mit bis zu 18 Execution Units verfügt über eine hochauflösende 3D-Funktionalität und unterstützt Hardware-Codierung und -Decodierung von HD-Videos nach den aktuellen Standards MPEG2, H.264 (L5.2), VC-1, WMV9, VP8, JPEG/MJPEG, H.265 (HEVC), VP9 und MVC.

Darüber hinaus ist der Support von DirectX 1.2, OpenCL 2.0 und OpenGL 4.2 geboten. Es können drei unabhängige Displays mit jeweils bis zu 4K-Auflösung angeschlossen werden. Darüber hinaus sind zwei MIPI-CSI 2.0-Kamera-Schnittstellen vorhanden.

Die hohe Sicherheit der Prozessorplattform wird durch eine Built-in Security Engine erreicht. Mit den Intel Advanced Encryption Standard New Instructions (AES-NI) zur Datenverschlüsselung lassen sich die zu übertragenden und gespeicherten Daten in Echtzeit verschlüsseln ohne die CPU zu belasten.

Der integrierte Error Correcting Code (ECC) für den Hauptspeicher stellt eine hohe Datenintegrität, Zuverlässigkeit und Systemverfügbarkeit sicher. Dies ist besonders wichtig für Anlagen in der Fabrikautomatisierung, die im Dauerbetrieb arbeiten. ECC ist auf beiden schnellen Memory-Kanälen verfügbar und wird bei einigen der aktuellen MSC-Module unterstützt.

Die neuen Embedded-Module von MSC Technologies können mit den drei Intel-Atom-Prozessoren x7-E3950 (1,6 / 2,0 GHz; 12 W) und x5-E3940 (1,6 / 1,8 GHz; 9 W) mit vier CPU Cores und dem Dual-Core x5-E3930 (1,3 / 1,8 GHz; 6 W) bestückt werden.

Zusätzlich sind COMs mit Intels Pentium-Prozessor N4200 (2,5 GHz Burst und 6 W) mit vier Kernen und Intels Celeron-Prozessor N3350 (2,3 GHz Burst und 6 W) mit zwei Cores verfügbar. Alle Atom-Prozessoren sind im Gegensatz zur Braswell-Serie auch für den erweiterten Temperaturbereich von +40 bis 85 °C erhältlich.

Apollo Lake auf COM Express, Qseven, SMARC 2.0

MSC Technologies ergänzt ihre breite, erfolgreiche Intel Atom-basierende Produktlinie mit zwei COM-Express-Modulfamilien, die auf Apollo-Lake-CPUs basieren. Die Module MSC C6C-AL im Compact-Formfaktor von 95 mm2 sind zu der Mehrzahl an bereits existierenden COM-Express-Designs kompatibel.

Neben zwei SO-DIMM-Sockel für je bis zu 8 GB DDR3L-1866 SDRAM sind zwei SATA 6GB/s Massenspeicher-Interfaces und ein Micro SD-Karten-Sockel vorhanden. Optional kann auch ein eMMC mit einer Größe bis zu 64GB bestückt werden.

Weitere Schnittstellen sind u.a. bis zu fünf PCI Express x1 Lanes, zwei Highspeed UARTs, vier USB 3.0/2.0 und vier USB 2.0 Ports. Über einen on-board-Stecker können bis zu zwei MIPI CSI-Kameras angeschlossen werden.

Die COM-Express-Modulfamilie MSC C10M-AL mit Typ 10 Pinout im Mini-Format (84 mm x 55 mm) von MSC Technologies ist für Rugged-Anwendungen ausgelegt. Die COMs verfügen über einen gelöteten DRAM-Speicher (optional mit ECC) und on-board eMMC-Speicher, der in verschiedenen Größen erhältlich ist.

Für beide COM-Express-Modulfamilien sind Carrier Boards und in Kürze entsprechende Starterkits erhältlich. Das Starterkit unterstützt die unmittelbare Evaluation der neuen Technologie und umfasst Trägerboard, Netzteil, Kabel, Kühler und ein Embedded-Modul nach Wahl sowie optional ein TFT-Kit.

Intels neue Atom-Prozessor-E39xx-Serie eignet sich auch ideal für den aktuellen Qseven-Standard, der kompakte Module einer Größe von 70 x 70 mm spezifiziert und auf eine maximale Thermal Design Power (TDP) von etwa 12 W ausgelegt ist. Die Embedded-Module MSC Q7-AL von MSC Technologies entsprechen der Qseven-Spezifikation 2.1 und sind ebenfalls in den fünf Prozessorvarianten erhältlich. Neben den gängigen Industrieschnittstellen sind unterschiedliche Optionen für USB Ports erhältlich, z.B. 4 x USB 1.1/2.0 + 2 x USB 3.0 oder 8 x USB 1.1/2.0. Ein weiterer USB 3.0 Port Qseven Rev. 2.1) ist zusätzlich verfügbar.

Auch der neue Formfaktor SMARC 2.0, der wie Qseven von der SGeT e.V. (Standardization Group for Embedded Technologies) definiert wurde, eignet sich für die Implementierung der Apollo Lake-Prozessoren. Mit insgesamt 314 Anschlüssen sind SMARC 2.0-Module speziell für die vielfältigen Anwendungen gerade in der Industrie ausgelegt.

Der SMARC-Stecker ist für moderne Hochgeschwindigkeitsschnittstellen optimiert und umfasst zwei LVDS Interfaces, zwei Ethernet Ports, IEEE1588 Trigger-Signale, vier PCI Express Lanes, USB 2.0 und 3.0 Ports, x86 Power Management-Signale, eSPI und DP++. Über die Schnittstellen 2 x 24 Bit LVDS, embedded DisplayPort (eDP), HDMI und DP++ werden bis zu drei digitale, unabhängige Displays unterstützt. Zusätzlich unterstützt der SMARC 2.0-Standard noch zwei MIPI CSI-Schnittstellen.

MSC Technologies zählte zu den ersten Herstellern, die auf der embedded world 2016 SMARC 2.0-Module vorgestellt haben. Die neuen Modulserien umfassen das MSC SM2F-AL im Full Size-Format mit 82 x 80 mm sowie das MSC SM2S-AL in Short Size mit 82 x 50 mm.

MSC SM2F-AL ist mit allen fünf Apollo Lake-Prozessorvarianten erhältlich und bietet neben eMMC und SATA Flash erstmals ein auf dem Board integriertes Wireless-Modul. Für kostenoptimierte und energieeffiziente Anwendungen ist die Plattform MSC SM2S-AL ausgelegt, bei der die letzten beiden Optionen entfallen.

Sicherheitsfunktionen wie TPM und Secure Boot

Speziell bei den zukunftsweisenden Anwendungen von Industrie 4.0 und Internet of Things (IoT) steht das Thema Security der komplexen, vernetzten Embedded-Systeme im Vordergrund. Bereits heute verfügen zahlreiche Embedded-Module standardmäßig über spezielle Security-Funktionen zur Datensicherheit bei der Kommunikation und zum Schutz der Hardware gegen Spionage- und Hacker-Angriffe von außen.

Die kompakten COMs von MSC Technologies lassen sich mit einem Trusted Platform Module (TPM) bestücken, welches das System vom Boot-Up über das Hochlaufen des Betriebssystems bis zum Laden der entsprechenden Applikations-Software komplett sicher in das Netzwerk einbindet. Eine weitere Möglichkeit, um die Datensicherheit zu erhöhen, bietet die Funktion Secure Boot der AMI UEFI Firmware Aptio 5.

MSC Technologies bietet Intels neue Atom-Prozessor-E39xx-Serie bereits heute auf allen Formfaktoren COM Express, Qseven und SMARC 2.0 an. Für die Auswahl eines Hardware-Lieferanten spielen neben der zuverlässigen Lieferung der hochwertigen Module und dem Support beim Design-In auch die Qualität, die Lieferzeit und die Nähe zum Kunden bzw. zur Fertigungsstätte eine entscheidende Rolle. Bei allen genannten Auswahlkriterien kann MSC Technologies seit vielen Jahren überzeugen.

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