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Motherboards Mit Wow-Effekt: Grafikstarke AMD-Ryzen-Embedded-Motherboards

Kontron hat das Industrie-Mainboard-Geschäft von Fujitsu übernommen. Vice President Peter Hoser informiert über den Fortschritt der Integration und das neue, leistungstarke Mini-ITX-Board D3713-V/R.

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Skyline des D3713-V/R: Das Mini-ITX-Motherboard ist dicht gepackt mit zahlreichen Schnittstellen wie 
DP opt., DP++, LAN, USB 3.1, RS232, RS232/422/485 und Audio für vielfältigste Einsätze.
Skyline des D3713-V/R: Das Mini-ITX-Motherboard ist dicht gepackt mit zahlreichen Schnittstellen wie 
DP opt., DP++, LAN, USB 3.1, RS232, RS232/422/485 und Audio für vielfältigste Einsätze.
(Bild: Stefan Huber/Kontron)

ELEKTRONIKPRAXIS: Herr Hoser, Sie waren Director Mainboard Sales bei Fujitsu und sind jetzt Vice President und Head of Product Center Motherboards bei Kontron. In dieser Position können Sie sicherlich sehr gut beurteilen, wie die Integration des Industrie-Mainboard-Geschäfts von Fujitsu bei Kontron geglückt ist.

Peter Hoser, Kontron: Zunächst ist es sehr erfreulich, dass Kontron das erfolgreiche Industrie-Mainboard Geschäft von Fujitsu auch im Interesse der langjährigen Kunden fortführen wird. Langfristige Versorgung, technischer Support, Reparatur-Service und Fortführung des Produkt-Portfolios sind somit in professionellen Händen und zuverlässig für die Kunden gesichert. Die aufwendige Integration des Geschäftes läuft dabei in allen Bereichen wie Vertrieb, Einkauf und Produktion, Entwicklung und Support auf Hochtouren. Der Kunde bekommt dabei von den umfangreichen Aufgaben und Themen gar nichts mit. So erfolgte die Übergabe des operativen Geschäftes nahezu reibungslos bereits im Oktober 2019 ohne jegliche Lieferengpässe. Als nächste Schritte folgen nun die Integration der Entwicklung sowie die Verlagerung der Produktion der Motherboards. Während meiner 33 Jahre bei Fujitsu habe ich fünf Jahre als Prozessingenieur in der Motherboard-Produktion gearbeitet. Von daher ist mir sehr wohl bewusst, wie komplex allein die Verlagerung der Produktion der Motherboards selbst für eine vermeintlich kurze Entfernung von Fujitsu in Augsburg zu ETL – Kontrons langjähriger Fertigungspartner in Mauerstetten – sein kann. Ich bin aber äußerst positiv überrascht, wie professionell auch dieses Thema von allen involvierten Unternehmen – also Fujitsu, ETL und Kontron – betrieben wird. So wurden erste Motherboard-Modelle bereits Ende 2019 erfolgreich verlagert. Weitere Modelle folgen in den nächsten Monaten bis April 2020.

Erfreulich ist auch die Tatsache, dass in der Zwischenzeit auch neue Produkte gelauncht und entscheidend weiterentwickelt wurden. Darunter auch unser neuestes Highlight: ein AMD Ryzen Embedded V1000 / R1000 basierendes Mini-ITX Motherboard.

Das klingt positiv. Konnte aber auch der nahtlose Übergang des Kundensupports sichergestellt werden?

Wir können personell eine durchaus positive Bilanz ziehen. Kontron hat den Mitarbeitern von Fujitsu mit relevanten Qualifikationen in den Bereichen Forschung, Entwicklung, Produktmanagement, Marketing, Produktion, Vertrieb und Support Beschäftigungsmöglichkeiten angeboten, die sie auch gerne genutzt haben. Vor allem bei den Kundenschnittstellen Vertrieb, technischer Support, Marketing und Produkt Management bleiben den Kunden und Partnern die bewährten Ansprechpartner erhalten. Insgesamt glaube ich auch daran, dass unsere Embedded-Kunden bei Kontron mindestens genauso gut, wenn nicht sogar besser bedient werden.

Woran machen Sie das fest?

Unter Fujitsu war der Vertrieb der Embedded Motherboards definitiv kein Kerngeschäft und eher eine synergetische Option, basierend auf dem vorhandenen Produktportfolio an Desktop PCs, Thin Clients und Workstations. Für Kontron als führender Embedded-Computing-Anbieter hat das Geschäft mit Industrie-Motherboards eine wichtige strategische Bedeutung. Hinsichtlich Lebenszyklus ist es bei Kontron Tagesgeschäft, Motherboards weit über drei bis fünf Jahre, wie bisher bei Fujitsu, anzubieten. Positiv ist auch, dass Kontron die Motherboards „Designed by Fujitsu“ ebenfalls weiterhin in Deutschland fertigen wird. Unsere überwiegend europäischen Kunden – Fujitsu war bisher Marktführer bei Industrie-Motherboards in EMEA – profitieren dabei von kurzen Lieferzeiten, niedrigen Transportkosten und kompetentem technischen Support direkt vom Hersteller – dies in allen Bereichen von der Entwicklung über den Einkauf und, das ist für viele wichtig, vor allem auch in Bezug auf die Produktion.

Wie unterscheidet sich diese „Made in Germany Qualität“ von asiatischer Qualität?

Unsere Kunden bestätigen uns immer wieder erhebliche Unterschiede in der Design- als auch in der Material- und Fertigungsqualität. Die Design-Qualität profitiert dabei von über 35 Jahren Know-how in der Entwicklung von Motherboards und daraus abgeleiteten Design Guidelines, welche größtenteils automatisiert im CAD-System für ein hinsichtlich Funktionalität, Prüfbarkeit und Fertigbarkeit optimiertes Design sorgen. Umfangreiche Simulationen, Produktvalidierung und Freigabetests garantierten eine zuverlässige Funktion unter allen Betriebsbedingungen. Hinsichtlich Material wird dabei strikt auf qualifizierte und auditierte Lieferanten und deren Bauteile zurückgegriffen. Neue Bauteile haben dabei stets einen umfangreichen Qualifizierungsprozess vor ihrer Serienfreigabe zu absolvieren.

In der Fertigung setzen wir weiterhin auf 100%ige automatische optische Inspektion (AOI), elektrische In-Circuit-Tests mit Nadeladapter, Final-Function-Tests und abschließende visuelle Inspektion. Marktbegleiter scheuen die enormen Aufwände für einen In-Circuit-Test.

Es gibt aber auch signifikante Unterschiede im Umfang und Inhalt der technischen Dokumentation sowie den weiterführenden Informationen, welche dem Kunden an die Hand gegeben werden. Als Systemhersteller wissen wir, was der Kunde für Design-In, Fertigung und Inverkehrbringen des Systems benötigt.

Neben der Dokumentation profitieren unsere Kunden vom kompetenten technischen Support direkt vom Hersteller. Unser technisches Support-Team hat dabei direkten Zugriff auf Experten der Hardware-, BIOS- Entwicklung und die Produktion vor Ort.

Aufgrund eigener Produktion profitiert der Kunde von vielzähligen erprobten Tools, welche zur Anpassung der Boards an die Systemumgebung sowie Kundenanforderungen dienen.

Bei all den beschriebenen Punkten ist es sowohl unserer eigenes, aber vor allem auch Kundeninteresse, dass Änderungen nur bei absoluter Notwendigkeit durchgeführt werden und somit eine höchstmögliche Revisionsstabilität gewährt wird. Sollten Änderungen erforderlich sein, so werden diese über ein striktes Lifecycle-Management frühzeitig an die Kunden kommuniziert. Asiatische Marktbegleiter und vor allem Hersteller von konventionellen Desktop-Motherboards sind hierbei weniger konsequent.

Nun sind die ersten Kontron-Boards in dieser neuen „Made in Germany“ Qualität verfügbar. Was zeichnet sie konkret aus?

Zu allererst sind bei unseren neuen D3713-Motherboards selbstverständlich die neuen Prozessoren der AMD-Ryzen-Embedded V1000- und R1000-Series hervorzuheben. Sie zählen mit ihrer jeweiligen Grafikperformance zu den besten Lösungen, die der Embedded-Markt zu bieten hat und dies zu einer Preis-Performance-Ratio, die für unsere Kunden sehr attraktiv ist – ganz gleich ob sie aus dem Bereich der Kiosk-, Infotainment-, Digital-Signage- und professionellen Gambling-Systeme kommen, oder aus dem der medizinischen Displays, Thin Clients und Industrie-PCs. Mit einer TDP, die aktuell von 12 bis 54 Watt reicht, ist AMDs Ryzen-Embedded-V1000- und R1000-Series zudem auch extrem skalierbar von komplett passiv gekühlten Motherboards bis hin zu Systemen mit Kühllösungen, die wir übrigens für jedes Board passgenau als validiertes Zubehör anbieten.

Wie haben sich die Performancewerte der neuen AMD Mikroarchitektur konkret verändert?

Die ‚Zen‘-Hochleistungs-Architektur von AMD bietet im Vergleich zur vorherigen AMD-Core-Generation – der AMD-Embedded R-Series – eine Verbesserung um 52% im Hinblick auf die Befehle pro Taktzyklus und eine 200%ige Verbesserung von Durchsatz/Takt auf der GPU.

Für den klassischen Embedded-Computing-Bereich besonders interessant sind dabei AMDs Ryzen-V1000 Prozessoren sowie die im April 2019 gelaunchten AMD-R1000-Prozessoren, die mit dreifacher Performance pro Watt gegenüber dem R-Series SoC von AMD und vierfacher Performance pro Euro im Vergleich zum Wettbewerb glänzen. Für zukünftige Projekte empfiehlt sich auch ein Blick auf die im Consumer- und Enterprise-Bereich bereits verfügbare gesockelte Zen-2-Generation, die seit Juni 2019 auf dem Markt ist. Diese ist jetzt auch unter dem Namen AMD-Ryzen-AM4-Serie mit erweiterter Verfügbarkeit von AMD Embedded mit Embedded Support verfügbar.

Wie unterscheiden sich die Bedarfe in den jeweiligen Branchen?

Im Bereich Kiosk werden beispielsweise besonders hohe Anforderungen an die robuste Auslegung gestellt. Erweiterte Temperaturbereiche sind hier stärker nachgefragt als in anderen grafikintensiven Applikationsbereichen. Auch sind hier interne Display-Anschlüsse wie LVDS/eDP stärker verbreitet als beispielsweise im Bereich Digital Signage.

Besonders geschätzt wird wiederum die Möglichkeit, bis zu vier 4K-Bildschirme anzubinden, um neue innovative Signage-Applikationen zu ermöglichen oder mehrere virtuelle Digital Signage Player auf einem System zu integrieren. Während hier die hohe Grafikleistung auch auf großen Displays für weitere Entfernungen gezeigt wird, wird bei Casino-Gambling- und Arcade-Systemen nochmals mehr auf Premiumgrafik geachtet. Hier kommt 4K direkt vor den Augen der Nutzer zum Einsatz auch in Verbindung mit ultrabrillianten Curved-Displays, sodass hier die herausragende Grafik-Performance der neuen AMD Ryzen Embedded V1000/R1000-Series nochmals besonders zur Geltung kommt. Für Gamblingkunden interessant ist dabei auch die Tatsache, dass man mit einer Mikroarchitektur wirklich vom High-End Einständer-Casino-System bis hin zum Low-End Videolotterie-Terminalsystem skalieren kann, was sowohl den Entwicklungsaufwand reduziert, als auch den Service erleichtert.

Kann man diese unterschiedlichen Märkte wirklich alle mit einem einzigen PCB-Design bedienen?

Unsere Spezifikation erfüllt die Anforderungen vieler Applikationen, anstelle sich auf wenige zu fokussieren. Das war schon immer die Stärke der Fujitsu Boards und ist damit auch die des neuen Mini-ITX-Motherboards D3713-V/R von Kontron. Um dies zu ermöglichen, setzen wir beispielsweise auf einen Weitbereichseingang von 8 bis 36V, anstelle ATX-Netzteile zu unterstützen, oder bieten über zwei besonders flach bauende M.2-Steckplätze mit Key B (2 Lanes) und Key M (4 Lanes) flexible Storage- und Erweiterungsoptionen.

Wichtig ist zudem auch die Tatsache, dass wir auch ganz spezifische Anforderungen einzelner Märkte zum Standard unserer Entwicklungen machen. So unterstützen wir beispielsweise durch die gezielte Auswahl des LAN-Controllers unter anderem Time Synchronized Networking, was sowohl für Ethercat-Applikationen, als auch für OPC-UA-Implementierungen interessant ist. Auch bieten wir Dual-LAN onboard, was für viele Industrie 4.0 Installationen interessant ist.

Selbstverständlich bieten wir mit 4 x 4K-Display-Port sowie einem Embedded-Display-Port und einem Dual-Channel LVDS (24 Bit) maximalen Grafiksupport. Wir spielen aber nicht mit Optionen wie HDMI, was vergleichsweise teuer wäre, da bei HDMI auch immer Lizenzgebühren anfallen. In der Summe sind unsere Boards also hochwertig und interfacestark entwickelt, ohne jedoch an der Kostenschraube zu drehen. Sollten Kunden einzelne Interfaces zudem nicht brauchen, können wir diese bei entsprechenden, vergleichsweise kleinen Losen ja auch wieder weglassen, um Kosten zu sparen. Das Ziel ist folglich, eine möglichst umfassende Connectivity bei gleichzeitig hochskalierbaren Plattformen und damit kostenoptimierten Systemdesigns.

Was machen Kunden, deren Anforderungen nicht onboard implementiert sind?

Ein möglicher Weg sind immer auch die Erweiterungsoptionen. Wir schaffen etwa über eine Risercard zusätzliche Anschlussmöglichkeiten für beispielsweise weitere LAN- oder USB-Schnittstellen. Zudem steht bei unseren Mini-ITX-Boards auch immer ein flexibel nutzbarer PCIe-Slot zur Verfügung. Reicht all das nicht aus, ist bei entsprechenden Stückzahlen auch ein individuelles Design möglich, von denen Kontron dank des vergrößerten Motherboard-Ökosystems nun noch mehr im eigenen Hause umsetzen kann.

Was machen Kunden, die mehr als nur ein Board suchen?

Wie immer bieten wir unsere Motherboards auch als Systemdesigns auf Basis unserer SMARTCASE-Gehäusebausätze an, was die Systemintegration der aktiv oder passiv gekühlten Boards erheblich erleichtert. Kunden, die eine solche off-the-shelf-Lösung einsetzen, profitieren von einem kostenoptimierten System, für welches sie weder die einzelnen Komponenten aussuchen und validieren, noch Zertifizierungen durchführen müssen. Alles kommt hier bei Bedarf aus einer Hand.

Kann man die AMD Ryzen Embedded V1000/R1000 Boards und Systeme heute schon kaufen?

Die Boards werden im 2. Quartal 2020 in Serie verfügbar sein. Systembausätze, basierend auf SMARTCASE-Gehäusekits, werden zur embedded world 2020 in Nürnberg vorgestellt und sind in Serie zeitgleich mit dem D3713 verfügbar.

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