Störfrei und hochverfügbar im Dauerbetrieb
Industrie-Mainboards
Für digitale Public Displays, Point-of-Sales(PoS)-Systeme und Infoterminals werden Systemrechner benötigt, die sich vor allem durch Hochverfügbarkeit auch im erhöhten Temperaturbereich auszeichnen. Fujitsu Technology Solutions konzipiert Mainboards, die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit im Dauerbetrieb gewährleisten.
Das Mainboard leistet einen wesentlichen Beitrag zur Industrietauglichkeit eines PCs. Denn jede kommerzielle Nutzung verlangt nach höchster Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit des PCs bei Dauerbetrieb – 7 Tage die Woche, 24 Stunden lang. Die Anforderungen an Mainboards im Industrieeinsatz sind hoch: Sie müssen bei Erschütterung zuverlässig arbeiten, in elektrischen Störfeldern funktionieren und werden in der Regel im erweiterten Temperaturbereich eingesetzt. Die Mini-ITX-Plattformen haben umfangreiche Einsatzgebiete von HMI (Human Machine Interface), Gaming, Medizintechnik, Multimedia bis hin zu Kiosk- und Digital-Signage-Anwendungen. Die neue Generation der Mini-ITXIndustrieboards von Fujitsu Technology Solutions, das D3003-S1 und das D3003-S2, sind resistent gegen äußere Umwelteinflüsse wie Temperatur, Schock und gegen betriebsbedingte Stressfaktoren wie Dauerbetrieb, Volllast oder Lastwechsel. Vor allem aber zeichnen sie sich durch hohe Grafik-Performance und den geringen Stromverbrauch der AMD Accelerated Processing Units mit Fusion-Technologie aus. Beide Mainboards sind mit einem AMD Embedded G-Series Platform Controller Hub A55E ausgestattet. Das Modell 3003-S1 unterstützt den stromsparenden AMD-Single-Core Prozessor T44R (9W TDP), das Modell D3003-S2 den AMD Dual-Core Prozessor T56N (18W TDP). Ein leistungsfähiger AMD Radeon Graphik-Controller ist in der CPU integriert. VGA, DVI, HDMI und 24-bit Dual Channel LVDS werden unterstützt. Die neue AMD Embedded G-Series besticht durch einen grundsätzlich neuen Aufbau der Processing-Unit. Die klassische North-Bridge wandert in den Prozessor. Durch die zunehmende Miniaturisierung der Fertigungsgröße ist es möglich, immer mehr Funktionen vom Chipsatz in den Prozessor zu verlegen. Damit komprimiert sich die ursprüngliche Lösung aus Prozessor, Northbridge mit PCI-Controller und Grafikeinheit sowie der Southbridge auf eine kompakte 2-Chip-Lösung. Die klassische Southbridge wird nun Controller Hub genannt. Die GPU und CPU wurden effizient auf einem Die vereint. Die G-Serie Plattform geht zudem einen entscheidenden Schritt über die rein physikalische Verschmelzung der Hardware hinaus: Die Rechenleistung der Grafikeinheit (GPU/Graphics Processing Unit) kann auch für massive parallele Rechenlasten über standardisierte APIs wie DirectCompute von Microsoft oder OpenCL (OpenComputing Language) genutzt werden. Entstanden ist eine neue Klasse an Prozessoren, die auch Accelerated Processing Units (APUs) genannt werden. Als GPGPU (General Purpose Graphics Processing Unit) kann die Graphikeinheit so die Verarbeitung komplexer vektorieller Berechnungen beschleunigen. Diese faktisch neue Klasse an Prozessoren erweitert das Aufgabenfeld der Mini-ITX-Boards auf Lösungen, in denen vorher dedizierte DSP-Karten oder sehr viel leistungsstärkere und damit auch energieintensivere Prozessoren eingesetzt werden mussten. Applikationen wie die Berechnung von 3D-Ultraschallbildern in der Medizin, die Gesichtserkennung im Bereich Security, die Bildverarbeitung in industriellen Applikationen können die Rechenleistung der Grafikeinheit gewinnbringend, hoch integriert und platzsparend einsetzen.
Integrierte Grafikeinheit
Die integrierte Grafikeinheit bietet erstmals das Leistungsniveau einer separaten Grafikkarte. Die Mainboards bieten Anwendern damit die Möglichkeit, zwei Displays unabhängig voneinander zu betreiben. Im Gegensatz zu herkömmlichen 18-bit Single Channel LVDS können mit einem 24-bit Dual Channel LVDS große Displays über einer Größe von 12″ in Full HD Qualität betrieben werden. So kann beispielsweise auf einem Display eine hochauflösende HD-Werbung ablaufen, während gleichzeitig ein Angestellter über das Touchpanel des zweiten Displays die Kasse bedient. Auch mit der integrierten Video-Coding-Einheit, die bei der Dekodierung komprimierter Videodaten die CPU nachhaltig entlastet, setzen die Boards mit AMDs Embedded G-Serie einen neuen Benchmark. Neben den klassischen Algorithmen für H.264, VC-1 und MPEG-2 IDCT/MC verarbeitet sie nun auch die HD DivX und MPEG-2 Bitstream. Die starke Grafik-Performance der in der CPU integrierten GPU ist ein deutlicher Vorteil für Digital Signage und Kiosk-Anwendungen mit bis zu zwei unabhängigen Displays. Während bei ähnlichen Wettbewerbs-Produkten die CPU bei der Wiedergabe von HD-Content bereits zu 100% ausgelastet ist, wird die CPU bei AMDs Embedded G-Series nur minimal beansprucht. Die Mini-ITX-Boards der D3003er-Reihe verfügen über zusätzliche Features: zwei RS232 Serial Ports und zwei Dual GbE Anschlüsse, serial ATA III RAID, USB 2.0, 8-bit GPIO und HD Audio. Hinsichtlich der Daten-Übertragungsrate bietet der auf dem Board befindliche mSATA-Steckplatz enorme Vorteile gegenüber herkömmlichen CF-Karten: Die liegende Montage auf dem Mainboard erlaubt den Einbau des Mainboards in Gehäuse mit nur einer Höheneinheit (1HE). Für eine betriebsunabhängige und ferngesteuerte Administration kann über eine PCIe GbE Steckkarte mit der Bezeichnung D2907-A auch DASH (Desktop and Mobile Architecture for System Hardware) zu unterstützen. Ähnlich Intels Advanced Management Technologie (iAMT) können die Rechner unabhängig vom Status des Betriebssystems selbst bei beschädigter Festplatte oder defektem Betriebssystem ferngewartet werden. Die Lösung bedient sich der Out-of-Band-Kommunikation, um auf den Rechner remote zuzugreifen, Diagnosen durchzuführen und das System wieder herzustellen. Gerade an an schwer zugänglichen PCs erleichtert das die Fehlerdiagnose und Behebung, reduziert Service-Kosten und Ausfallzeiten. Für SSF-Devices in vielen Branchen bietet diese Funktion deutlichen Mehrwert, denn sie ist in dieser Preis-/Leistungsklasse ein Novum: Die Atom Prozessor Plattformen bieten kein iAMT. Eine neue Variante der D3003er-Reihe hat Fujitsu seit kurzem im Programm. Sie bietet dual link 24-bit LVDS. Sie ist wie das D3003-S2 aufgebaut, allerdings mit einer 24-bit-LVDS-Lösung des D3003-S1. Anstelle des Displayports für externe Kabelanschlüsse kommt der LVDS-Anschluss für systeminterne Panels zum Einsatz. In Applikationen, in welchen das Mainboard direkt in das Device integriert ist, sind externe Grafik-Schnittstellen, die auf dem Board nach außen geführt werden, nicht geeignet. Lediglich im Bereich der Desktop PCs und Digital Signage PCs haben sich Monitore mit Display-Port durchgesetzt. Für industrielle Anwendungen werden nach wie vor LVDS oder DVI bevorzugt. Für das 3003-S gibt es einen kompletten Materialsatz bestehend aus Mainboard, Mini-ITX IPC Gehäuse, Riser-Card (PCI oder PCIe), Kühltechnik sowie WLAN-Modul. Eine CE-Zertifizierung mit Klimatests erspart dem Kunden F&E-Kosten und wertvolle Entwicklungszeit. Auf den neuen Mainboards kommen ausschließlich langlebige Feststoffkondensatoren zum Einsatz. Gefertigt werden die Embedded Mainboards in Deutschland. Im Vergleich zu asiatischen Mainboards verwendet Fujitsu etwa 20% weniger Bauteile und damit weniger Lötstellen. Alle Teile werden zu 96% automatisch bestückt, alle Lötprozesse sind voll automatisiert. Dies reduziert die Fehlermöglichkeiten auf ein Minimum und erhöht die Produktqualität. Zudem profitieren OEM mit der ‚Made in Germany‘-Strategie durch einen technischen Support mit direkter Vernetzung zu allen wichtigen Abteilungen, da F&E, Test & Compliance, Einkauf, Produktion und Vertrieb an einem zentralen Ort sind. Die Tatsache, dass neue Plattform-Technologien wie AMDs Embedded G-Serie neben den Industrie-Mainboards auch mit großen Stückzahlen in den Desktop-PCs und Thin Clients von Fujitsu zum Einsatz kommen, bedingt zudem einen hohen Reifegrad selbst bei neuesten technischen Lösungen.
