Transportation Computing:

Transportation Computing:

Neue Low-Power-Technologie für System-Designs

Sieben neue x86er Computer-on-Module ermöglichen leistungsoptimierte Transportation-Computer in robuster Auslegung und mit besonders kleinem Formfaktor.

Die sieben extrem robusten Module von Adlink Technology sind für harte Umweltbedigungen von Low-Power bis High-End skalierbar und mit lokalen Produktsupport in Deutschland verfügbar. (Bild: Adlink Technology GmbH)

Die sieben extrem robusten Module von Adlink Technology sind für harte Umweltbedigungen von Low-Power bis High-End skalierbar und mit lokalen Produktsupport in Deutschland verfügbar. (Bild: Adlink Technology GmbH)


Wer besonders wettbewerbsfähige Computer für Transportation-markt entwickeln will, muss vor allem eins tun: stets das richtige Level bei Preis, Performance, Entwicklungszeit, Langlebigkeit und Customization-Optionen finden. Je weniger Kompromisse getroffen werden müssen, desto besser. Die x86er-Technologie hatte es in letzter Zeit schwer, sich im Low-Power Segment der besonders kleinen und leichten, höchst zuverlässigen Designs gegenüber ARM-Prozessoren zu behaupten. Die Entwicklungen sind bei Intel jedoch nicht stehengeblieben. Die neuen Low-Power-Prozessoren des Anbieters sind für Entwickler höchst zuverlässige Design-Optionen zur Entwicklung von Systemen mit geringem Platzbedarf. Innerhalb der Intel Prozessorfamilien überbrücken die neuen Intel Atom Prozessoren der E3800er-Produktfamilie – die unter dem Codena-men Bay Trail bekannt wurde – eine Lücke bei Performance-pro-Watt und -Euro und eröffnen damit auch eine Reihe neuer Embedded-Design-Strategien. Transportation-Applikationen profitieren vom Mehrwert der x86er-Technologie in besonders energiesparenden System-Designs insbesondere dann, wenn sie auf Computer-on-Modulen (COMs) basieren. Module nach dem COM Express Standard ermöglichen dabei besonders flexible und robuste low-power Designs und erfüllen auch die strengen Anforderungen im Verkehrswesen. Neben einem geringeren Strombedarf und mehr Performance profitieren Entwickler zudem auch vom Zugriff auf das umfassende x86er-Ökosystem, was die Softwareentwicklung einfacher und effizienter macht.
Die Intel Atom-SoC-Prozessoren der E3800-Familie bieten leistungsstarke Rechen-, Grafik- und Multimediaperformance im erweiterten Temperaturbereich. (Bild: Adlink Technology Inc.)

Die Intel Atom-SoC-Prozessoren der E3800-Familie bieten leistungsstarke Rechen-, Grafik- und Multimediaperformance im erweiterten Temperaturbereich. (Bild: Adlink Technology Inc.)

Anforderungen an Transportation Designs

Die wichtigsten Merkmale der Intel Atom E3800er Produktfamilie – wie verbesserte Full-HD-Media-Performance, immersive 3D-Grafik, eine schnellere und sicherere Programmausführung sowie eine zuverlässige und effiziente Rechenleistung – entsprechen exakt dem Anforderungsprofil des Transportwesens. Und auch wenn es viele unterschiedliche Transport-ation-Applikationen gibt, die durch unterschiedliche internationalen Bestimmungen noch weiter differenziert werden müssen: Alle Applikationen brauchen zudem auch eine flexible, zuverlässige und langzeitverfügbare Auslegung. Zudem müssen die Systemdesigns unter extremen Einsatzbedingungen einen kontinuierlichen Langzeitbetrieb gewährleisten und gleichzeitig erhöhte Performanceansprüche erfüllen, um Passagieren bestmögliche Funktionalität, Komfort und Sicherheit zu bieten.

Das Adlink cExpress-BT ist ein 95x95mm COM Express compact Modul und erfüllt die internationalen Standards für raue Transportation-Applikationen. (Bild: Adlink Technology Inc.)

Das Adlink cExpress-BT ist ein 95x95mm COM Express compact Modul und erfüllt die internationalen Standards für raue Transportation-Applikationen. (Bild: Adlink Technology Inc.)

Mehr Rechenleistung, weniger Strombedarf

Die Performanceanforderungen im Transportation-Markt wachsen derzeit enorm. Es entstehen zunehmend datenintensive Echtzeit-Applikationen am Schienennetz. Auch die vernetzte Passagierkommunikation erfordert einen erhöhten Datendurchsatz. Die engen Grenzen für Stromaufnahme und extreme Temperaturbereiche limitierten jedoch die Weiterentwicklung dieser Applikationen. Eine möglichst geringe Leistungsaufnahme ist daher eine der wichtigsten Voraussetzungen, um neue Leistungsniveaus zu erreichen. Die Intel Atom E3800 Produktfamilie adressiert genau diesen Bedarf. Mit ihrer geringen Thermal Design Power von unter 10W und zahlreichen Design-Optionen für den erweiterten Temperaturbereich ermöglicht sie leichte, rein passiv gekühlte und höchst zuverlässige Systemdesigns. Auch können unterschiedlichste Kommunikationsstandards wie WiFi, 3G/LTE, RF oder drahtgebundene Schnittstellen wie Ethernet besonders einfach und sicher eingebunden werden. Darüber hinaus stellen bekannte und erprobte Toolchains sicher, dass die Kompatibilität der Software erhalten bleibt.

Mehr Multimedia

Auch die Multimedia-Leistung wird im Transportwesen zunehmend wichtiger. Zahlreiche Applikationen nutzen bereits Videoenkodierung und Dekodierung. Die Anwendungsbereiche reichen von hochauflösenden Bedienanzeigen für Zugführer über Digital-Signage Installationen in Waggons bis hin zu individuellen Entertainment-Systemen für Passagiere. Die Intel Atom E3800 Prozessoren integrieren hierfür die neue Gen7 Grafik, die eine bessere und effizientere Grafikperformance bietet. Möglich wird eine schnellere Medienkonvertierung, stereoskopisches 3D, immersives Surfen und leistungsstarkes Transcoding von HD-Videos.

Mehr Interfaces

Zudem müssen Transportation-Systeme stets eine kontinuierliche Datenkommunikation gewährleisten – ganz gleich wie viele Kommunikationsstandards sie beinhalten und ob sie im Zug oder an der Schiene eingesetzt werden sollen. Entsprechend bietet die E3800er- Familie ein umfassendes Schnittstellenangebot: verschiedene Displayinterfaces für die Grafikausgabe, Kameraschnittstellen für die Bildverarbeitung, Audio mit digitalem Soundprocessing (DSP) sowie vielfältige IO/s für Speichermedien und embedded Legacy-Interfaces. Applikationsspezifische Erweiterungsoptionen werden durch bandbreitenstarke industrielle Standard-Interfaces wie PCI Express Gen 2.0, Hi-Speed USB2.0 oder USB3.0 sichergestellt.

Mehr Sicherheit

Ein weiterer kritischer Punkt bei Transportation-Designs ist das Thema Sicherheit – beispielsweise bei Fahrwegs- und Zugsteuerungsapplikationen. Die integrierten Sicherheitsfunktionen der Intel Atom Prozessor E3800 Produktfamilie sind bei diesen Anwendungen als ein entscheidender Wettbewerbsfaktor anzusehen. So integrieren die neuen Atom Prozessoren beispielsweise hardwareunterstützte Verschlüsselungsinstruktionen, die eine schnelle Datenverschlüsselung und -entschlüsselung ermöglichen. Der Intel Advanced Encryption Standard – New Instruction (Kurz AES-NI) erlauben zudem, dass nur ausgewählte Software auf einem Gerät läuft. Auch sind die Daten gesichert, wenn sie sich durch das Netz bewegen; und sie werden bis zu viermal schneller als bei früheren Generationen verschlüsselt. Da die E3800 Prozessoren dieses auf der Hardware optimiert ausführen, spart das im Vergleich zu reinen Softwarelösungen zusätzlich wertvolle Rechenzeit und Energie.

Mehr Vielfalt

Für die unterschiedlichen Performanceanforderungen ist die Intel Atom E3800 Prozessorfamilie auf sieben unterschiedlichen COM Formfaktoren erhältlich. Die SoCs können damit bedarfsgerecht skaliert werden – von Single-Thread-Prozessen bis hin zu Multi-Thread-Prozessen für komplexere Aufgaben. Zusätzlich zu der Fähigkeit, größere und anspruchsvollere Verarbeitungsaufgaben mittels Multi-Threading bearbeiten zu können, wird die Effizienz dieser Prozessoren auch durch die gute Skalierbarkeit der Verarbeitungsgeschwindigkeit verbessert. Dies ist von entscheidender Bedeutung für die Bearbeitung der Datenströme aus Sensor-, Kommunikations- oder Video-Anwendungen in Transportation-Applikationen. Sollten neue Generationen einer Anwendung ein Mehr an Performance benötigen, sind Designs auf Basis der Intel Atom Prozessor E3800 Produktfamilie innerhalb der gleichen Architektur leicht in Richtung Intel Core Prozessoren skalierbar.

Lippert Adlink Technology GmbH
www.adlinktech.com

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