Conga-TR-серия Модули COM Express

Основные статьи:

• Микроэлектроника (рынок России)
• Микроэлектроника (мировой рынок)

2020

COM Express conga-TR4 с процессорами AMD Ryzen Embedded R1000

16 июля 2020 года стало известно, что компания congatec расширила серию модулей COM Express conga-TR4 процессорами из серии AMD Ryzen Embedded R1000. Основанное на известной микроархитектуре Zen, это поколение энергоэффективных процессоров обеспечивает лучшую производительность в своем классе с низким энергопотреблением и оптимизировано для рынков, чувствительных к стоимости конечного продукта. По сравнению с процессорами AMD Ryzen V1000 набор функций AMD Ryzen Embedded R1000 был уменьшен, однако он все же предлагается ряд весьма привлекательных функций, в том числе два многопоточных ядра и, с графическим процессором AMD Radeon Vega с тремя вычислительными блоками, поддержку трех дисплеев с разрешением 4k. Благодаря TDP, масштабируемой от 24 до 12 Вт, и тактовой процессорной частоте до 3,5 ГГц (в турборежиме), для отдельных потоков обеспечивается достаточно высокая вычислительная мощность. Обладая такой впечатляющей графической производительностью, модули предназначены для приложений, в которых OEM-производители хотят подчеркнуть качество своей конечной продукции с помощью ультрасовременной графики высокого разрешения с большой глубиной представления.

Обладая на 16% лучшей производительностью процессора (1) и на 33% лучшей производительностью графического процессора (2), чем у его прямых конкурентов, высокопроизводительная система-на-кристалле (SoC) R1606G предлагает OEM-производителям решающие конкурентные преимущества. Процессор AMD Ryzen Embedded R1505G, предлагающий лишь не на много более низкую производительность, является по части графики еще более выдающимся в своем сегменте. В CineBench R15 он показывает уровень производительности 51% (1), являясь одним из лучших, а его графический процессор в тесте 3DMark11, по сравнению с прямыми конкурентами, достигает 91% производительности (2), - поясняет Андреас Бергбауэр (Andreas Bergbauer), менеджер по линейке продуктов COM Express в компании congatec

Целевые рынки для модулей COM Express, основанных на серии AMD Ryzen Embedded R1000, включают в себя многофункциональные мультидисплейные игровые системы, цифровые вывески, медицинская визуализация и промышленная автоматизация. Еще одной областью применения являются системы с удаленным управлением (headless - без монитора, клавиатуры, мыши), в которых графический процессор (GPU) используется для массовой параллельной обработки данных. Примеры такого использования компьютеров-на-модулях можно найти в инфраструктурах связи, где модули используются для приложений безопасности или для uCPE, SD-WAN, маршрутизаторов, коммутаторов и UTM (Unified Threat Management - универсальные устройства сетевой безопасности, обеспечивающее мощную комплексную защиту от сетевых угроз). Благодаря модульной конструкции системы, основанной на стандартизированных компьютерах-на-модулях, пользователи получают выгоду от более низких затрат на разработку и более быстрого выхода на рынок. Это достигается благодаря уже полностью готовому к применению вычислительному ядру, гибкой масштабируемости производительности даже для процессорных сокетов и поколений, а также высокой продолжительности работы и длительному сроку доступности.Бизнес уходит в облако: стратегии и подходы

Набор функциональных возможностей в деталях

Высокопроизводительные модули conga-TR4 с распиновкой в соответствии с стандартом COM Express Type 6, основаны на многоядерных системах-на-кристалле Ryzen Embedded R1505G и R1606G от компании AMD. Они поддерживают до 32 ГБ энергосберегающей и быстрой двухканальной памяти DDR4 со скоростью до 2400 МТ/с (мегатранзакции в секунду) и дополнительно ECC для максимальной безопасности данных. Впечатляющая графика AMD Radeon Vega с тремя вычислительными блоками поддерживает до трех независимых дисплеев с разрешением до 4k UHD и 10-битным HDR, а также DirectX 12 и OpenGL 4.4 для 3D-графики. Встроенный видеопроцессор обеспечивает потоковую передачу видео HEVC (H.265) с аппаратным ускорением в обоих направлениях. Благодаря поддержке HSA и OpenCL 2.0 для графического процессора можно назначить рабочие нагрузки глубокого обучения. В критических для безопасности приложениях встроенный AMD Secure Processor помогает с аппаратным ускорением шифрования и дешифрования RSA, SHA и AES.

conga-TR4 от компании congatec обеспечивает полную реализацию USB-C на плате носителя, включая USB 3.1 Gen 2 с 10 Гбит/с, Power Delivery и DisplayPort 1.4, который может быть использован, например, для подключения внешних сенсорных экранов с помощью одного кабеля. Другие ориентированные на производительность интерфейсы включают в себя 1x PEG 3.0 x4, 3x PCIe Gen 3 и 4x PCIe Gen 2, 3x USB 3.1 Gen 2, 1x USB 3.1 Gen 1, 8x USB 2.0, 2x SATA Gen 3, а также 1x Gbit Ethernet. Дополняют диапазон интерфейсов входы/выходы для SD, SPI, LPC, I²C, а также два устаревших UART от CPU и High Definition Audio. Поддерживаемые операционные системы включают Linux, Yocto 2.0 и Microsoft Windows 10 или опционально Windows 7.

conga-TR4 COM Express Type 6 на базе процессора AMD Ryzen

30 апреля 2020 года компания congatec представила модуль conga-TR4 COM Express Type 6, выполненный на процессорах AMD серии Ryzen Embedded V1000 и предназначенный для эксплуатации в индустриальном диапазоне рабочих температур –40…+85 °С. Он также доступен с дополнительным термоциклированием для достижения максимальной надежности. От микроархитектуры AMD Zen в чрезвычайно устойчивом к внешним воздействиям окружающей среды исполнении сверхпрочной формы, при наличии четырех вычислительных ядер, восьми потоках и восьми вычислительных блоках графических процессоров, обеспечивающих высокую производительность обработки видео, выигрывают требовательные графические и вычислительные рабочие нагрузки. TDP (англ. Thermal Design Power – показатель расчетной тепловой мощности процессора) предлагаемых модулей масштабируется в пределах 12–25 Вт, что позволяет создавать оптимальные конструкции с 4K UHD-видео, причем при пассивном охлаждении. Типичные приложения для промышленных модулей COM Express можно найти в высокопроизводительных компьютерных системах со встроенным машинным зрением и искусственным интеллектом, автономных транспортных средствах, железнодорожных приложениях подвижного состава, в оборудовании для нефтяной и газовой промышленности, работающем на открытом воздухе, мобильном оборудовании для скорой помощи, широковещательных передвижных пунктах или в области безопасности и видеонаблюдения, а также в оборудовании базовых станций для сотовой связи технологии 5G, и это лишь некоторые из возможных вариантов.

Модуль conga-TR4 COM Express Type 6

Как отметили в congatec, максимальная производительность модуля conga-TR4 COM Express Type 6 зависит от условий окружающей среды и задается с турборежимом в диапазоне тактовых частот 1,6–2,8 ГГц процессора в диапазоне температур ниже нуля и в диапазоне 2–3,6 ГГц при положительных температурах. Высокая производительность компьютеров conga-TR4 типа «компьютер на модуле» (Computer-on-Modules) реализована с доступностью в режиме реального времени, а также предусматривает поддержку гипервизора системами реального времени, необходимыми для развертывания виртуальных машин и консолидации рабочих нагрузок в сценариях пограничных вычислений.

Со слов разработчика, высокопроизводительный компьютерный модуль conga-TR4 с выводом COM Express Type 6 основан на многоядерном процессоре AMD Ryzen Embedded V1404I. Он поддерживает до 32 Гбайт энергосберегающей и быстрой двухканальной памяти DDR4 со скоростью до 3200 млн транзакций/с и дополнительно оснащен ECC для максимальной безопасности данных. Интегрированная графика AMD Radeon Vega с восемью вычислительными блоками представляет собой современную встроенную графическую платформу. Модуль поддерживает до четырех независимых дисплеев с разрешением до 4k UHD и 10-битным HDR, а также DirectX 12 и OpenGL 4.4 для 3D-графики. Встроенный видеопроцессор обеспечивает потоковую передачу видео HEVC (H.265) с аппаратным ускорением в обоих направлениях. Благодаря поддержке HSA и OpenCL 2.0 для графического процессора можно назначить рабочие нагрузки глубокого обучения. В критических для безопасности приложениях встроенный AMD Secure Processor помогает выполнять шифрование и дешифрование RSA, SHA и AES с аппаратным ускорением.

Согласно заявлению производителя, модуль conga-TR4 компании congatec обеспечивает полную реализацию USB-C на плате носителя, включая USB 3.1 Gen 2 с 10 Гбит/с, Power Delivery и DisplayPort 1.4, необходимый, например, для подключения внешних сенсорных экранов с помощью одного кабеля. Другие ориентированные на повышенную производительность интерфейсы содержат 1× PEG 3.0 x8, 4× PCIe Gen 3 и 4× PCIe Gen 2, 3× USB 3.1 Gen 2, 1× USB 3.1 Gen 1, 8× USB 2.0, 2× SATA Gen 3 и 1× Gbit Ethernet. Кроме того, модуль conga-TR4 с выводом COM Express Type 6 имеет входы/выходы для SD, SPI, LPC, I²C, а также двух устаревших UART от CPU и High Definition Audio, которые дополняют диапазон интерфейсов. Поддерживаются операционные системы Linux, Yocto 2.0 и Microsoft Windows 10 или опционально Windows 7.

По данным на апрель 2020 года компьютерные модули conga-TR4 COM Express типа 6 можно заказать в следующих вариантах поставки, также доступны конфигурации для стандартного температурного диапазона.

2016: conga-TR3 с системой на кристалле AMD G-серии

13 мая 2016 года компания congatec сообщила о выпуске модулей conga-TR3, оснащенные быстрой памятью DDR4.

conga-TR3 с системой на кристалле AMD G-серии (2016)

По сравнению с модулями предыдущего поколения, основанными на встраиваемых системах на кристалле от компании AMD G-серии, модули conga-TR3 с установленным процессором AMD GX-217GI обеспечивают прирост производительности в графических приложениях до 30% и до 15% прироста производительности всей системы в целом. Показатель тепловыделения TDP находится на регулируемом уровне 12-15 Вт, что так же подходит для использования в решениях с пассивным охлаждением.

В связи с тем, что процессоры AMD G-серии полностью совместимы по выводам с встраиваемыми системами на кристалл AMD R-серии (имеющих торговое название Merlin Falcon) и основаны на той же микроархитектуре, производители оригинального оборудования (OEM) получают дополнительное преимущество в виде широчайшей масштабируемости. В сегменте высокопроизводительных графических приложений, модули conga-TR3 дают оптимальное ценовое решение при значительных объемах производства.

Сфера применения модулей лежит в самом широком диапазоне приложений, начиная от игровых решений с высокопроизводительный графикой и интерактивных вывесок, использующих два внешних дисплея с разрешением 4К, обработки изображений и видео в промышленных системах технического зрения и медицинских приборах, до оборудования автоматизированных продаж, POS-терминалах и систем промышленной автоматизации. Другие области применения включают приложения с повышенными требованиями к вычислительным ресурсам, таким как компьютерные системы принятия решений, сетевые экраны с глубоким анализом пакетов DPI (англ.DPI - Deep Packet Inspection) и анализ больших данных. Благодаря поддержке HSA 1.0, вычислительная нагрузка может быть распределена между процессором и графическими ядрами, что обеспечивает значительную энергоэффективность вычислений.