Kontron:nieuwe embedded computerstandaard COM HPC

Peter Müller, Vice President Product Center Boards &Modules bij Kontron geeft commentaar op de achtergrond van de ontwikkeling van de nieuwe Computer-On-Module standaard COM HPC:

“De datagroei is niet te stoppen en de aankomende draadloze 5G-standaard zal dit versnellen. Experts verwachten nieuwe digitale businessmodellen die alleen denkbaar zijn door de hoge dataoverdrachtsnelheden van de aankomende 5G-standaard. Toepassingen zoals kunstmatige intelligentie gaan gepaard met een enorme datahonger en vereisen de razendsnelle, op algoritmen gebaseerde evaluatie van de enorme hoeveelheid data. IoT-apparaten, sensoren en actuatoren, waarvan er elk uur meer met internet worden verbonden, blijven enorme hoeveelheden data produceren van bijvoorbeeld autonome voertuigen. Honderden signalen moeten in fracties van een seconde worden verwerkt. Veel van deze scenario's spelen zich niet langer af in een beveiligd high-performance rekencentrum of in de cloud, maar dichtbij waar de data vandaan komt:op mobiele masten, op productielijnen, in magazijnen, in verwerkingsfabrieken of in autonome voertuigen, om maar te noemen maar een paar. Waar voorheen ingebouwde industriële computers een betrouwbare en langdurige service boden, is nu een veelvoud aan prestaties en gegevensdoorvoer nodig.

Dat vraagt ​​ook om nieuwe concepten voor embedded computers:de bestaande standaarden zullen niet meer afdoende zijn om de grote hoeveelheid data en de rekenkracht die nodig is om deze data te verwerken aan te kunnen. COM Express, de succesvolle en wereldwijd toonaangevende standaard voor Computer-on-Modules sinds 2005, biedt al een hogere bandbreedte met Type 7, dat in 2016 werd gepubliceerd, maar loopt tegen zijn limieten aan voor toekomstige high-performance toepassingen. Voor minder prestatieverslindende toepassingen zal COM Express blijven bestaan.

Toonaangevende fabrikanten in de industrie, zoals Kontron, hebben een nieuwe werkgroep opgericht in de PICMG-standaardisatiecommissie om de COM-standaard geschikt te maken voor de toekomst. Computer-On-Modules High Performance Computing, afgekort COM HPC (voorheen bekend als COM HD), zal een upgrade zijn naar de bestaande COM Express®-standaard.

COM HPC ondersteunt high-end serverprocessors en tot 8 SODIMM's voor geheugen en zal waarschijnlijk een vermogensdissipatie tot 125 watt mogelijk maken, waar COM Express® voorheen de enige optie was met 60 watt. De nieuwe PCI Express® 4.0-standaard wordt ook ondersteund, maar ook de aankomende 5.0-standaard, die niet langer kan worden bediend door COM Express®, daarom wordt COM HPC geleverd met een nieuwe connectorlay-out die ook 64 PCIe-lanes zal ondersteunen. COM HPC is ook uitgerust voor toekomstige snelle verbindingen via USB 3.2 en netwerkstandaarden zoals 100 Gigabit Ethernet.

COM HPC zal twee nieuwe high-speed connectoren gebruiken met minimaal 4 × 100 pinnen – in totaal 800+ pinnen. De basis zal de ADF6/ADM6-serie van Samtec zijn, maar de rijafstand zal worden vergroot en het eindresultaat zal ook bruikbaar zijn voor andere fabrikanten – single source wordt hier bewust vermeden.

De doelgroep voor de nieuwe COM HPC-modules is duidelijk de fabrieksvloer en andere toepassingen met zware omgevingsomstandigheden. De focus ligt hierbij op industriële scenario's waarin de modules en draagborden 'veel moeten doorstaan'. In tegenstelling tot klassieke IT-servers, die zijn ontwikkeld voor gebruik in een beveiligd datacenter of serverruimte, zijn COM HPC-gebaseerde boards ook ontworpen voor zware industriële omgevingen, waar ze de prestaties en flexibiliteit bieden van typische IT-servers. Kontron verwacht dat Industrial Embedded Servers gebaseerd op COM HPC in twee versies beschikbaar zullen zijn:een krachtige versie met graphics, zoals bekend van COM Express®, en een versie zonder graphics met aanzienlijk meer datalanes voor geavanceerde serverconcepten.

Kontron zal begin 2020 krachtige modules van serverklasse, gebaseerd op de COM HPC-standaard, toevoegen aan het "From Edge to Fog to Cloud"-concept, bijvoorbeeld om de enorme stroom gegevens die afkomstig is van edge-gateways in edge-servers te beheren; als onderdeel van een embedded cloud om AI-evaluaties dicht bij de databron uit te voeren of om data razendsnel te filteren voordat ze worden doorgestuurd naar het datacenter of een publieke of private cloud.

Bij COM HPC werkt Kontron samen met andere toonaangevende fabrikanten om prestaties en flexibiliteit naar de Intelligent Edge te brengen, die voorheen alleen beschikbaar was vanaf IT-servers. Ze zullen zo de basis vormen voor digitale toepassingen die dicht bij de oorsprong van de gegevens liggen, ongeacht hoe veeleisend de omgevingsomstandigheden zijn:'servers gaan embedded en robuust.'