Embedded-Module Maximale Prozessor-Performance bei unterschiedlichen Designs

Autor / Redakteur: Wolfgang Heinz-Fischer* / Margit Kuther

Neue Prozessoren bieten immer mehr Leistung und eine immer höhere Funktionsvielfalt. Ob diese maximale Leistung wirklich genutzt werden kann, hängt im Wesentlichen vom Design ab.

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Embedded-Lösungen von TQ-Systems: Von ARM 9 bis Intel Xeon
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(Bild: Bild: TQ-Systems)

Bei einem integrierten Design, bei dem also der Prozessor direkt auf dem Applikationsboard positioniert ist, liegt es in den Händen des Entwicklers, das Optimum für seine Anwendung aus dem Prozessor herauszuholen.

Wie sieht es aber aus, wenn er ein Embedded-Modul einsetzt? Untersucht man das breite Angebotsspektrum im Markt, wird schnell klar, dass es hier erhebliche Unterschiede gibt. Einerseits bieten manche Module maximale Design-Freiheit, das heißt, es besteht quasi kein Unterschied, ob der Prozessor direkt auf dem Applikationsboard sitzt oder aber mit dem Embedded-Modul aufgesteckt wird. Andererseits werden Embedded-Module angeboten, die für eine spezifische Anwendung entwickelt und optimiert wurden, aber alle Funktionen des Prozessors, die für diese Anwendung nicht benötigt werden, ignorieren. Damit ist eine teilweise erhebliche Einschränkung gegeben.

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Die Wahl des richtigen Embedded-Moduls ist entscheidend

Die Auswahl des Embedded-Moduls will also reiflich überlegt sein. Bei der Fülle von Lockangeboten ist es nicht einfach, den Überblick zu behalten und sich nicht von leeren Marketingversprechungen in eine Sackgasse führen zu lassen. Denn die Entscheidung für ein Modul hat weitreichende Folgen für den Anwender.

In jedem Fall ist eine langfristige und zuverlässige Lösung das Ziel. Die einmal getätigten Investitionen beim Einstieg in ein modulares Design sollen sich ja langfristig tragen und sich später nicht als Bumerang erweisen. Die Untersuchung, ob der ausgewählte Prozessor auf dem Embedded-Modul auch optimal genutzt werden kann, lohnt sich also in jedem Fall.

Wie Entwickler bei Modulen die optimale Lösung finden

Der Prozessor muss erst einmal starten. Es stellen sich also zunächst die Fragen: Wie wird der Prozessor getaktet? Wie werden die diversen Versorgungsspannungen generiert? Gibt es entsprechende Überwachungen der Temperatur und der Versorgungsspannungen?

Bei einem integrierten Design hat es der Entwickler in der Hand, die optimale Lösung zu finden. Doch wie stellt es sich bei den verschiedenen Modullösungen dar? Da heute die meisten Prozessorhersteller Referenzdesigns anbieten, sieht dieser Teil oft sehr ähnlich aus. Die erlaubte oder sogar gewünschte Methode „Copy & Paste“ aus dem Referenzdesign funktioniert hier ganz gut.

Bei einem integrierten Design hat der Entwickler vollen Zugriff auf alle Pins des Prozessors und damit auf alle Funktionen. Er legt also fest, welche Funktionen er nutzt und welche er in Zukunft eventuell nutzen will. Er hat also die volle Design-Freiheit und wird durch geschicktes Multiplexing ein Maximum an Funktionen zur Verfügung haben. Bei vielen Modulen ist es mit der Design-Freiheit, also dem Zugriff auf alle Funktionen des Prozessors, aber schnell vorbei. So ist bei allen angebotenen „sogenannten“ Standards allein durch die Definition der Funktionen des Standards, die sicher nicht mit dem Funktionsumfang des Prozessors übereinstimmen, ein eingeschränkter Zugriff auf die Funktionen des Prozessors gegeben. Der Anwender zahlt für einen Prozessor mit einem hohen Funktionsumfang, kann aber in manchen Fällen davon maximal 50% nutzen.

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