Новые области применения мобильных процессоров Intel

Евгений Рудометов

authors@rudometov.com

Уникальные свойства мобильных процессоров Intel позволяют использовать их в качестве основы широкой гаммы встраиваемых систем управления

Современный компьютерный рынок сегодня не ограничивается традиционными мобильными, настольными и серверными решениями. Все большее применение находят системы, ориентированные на медицину, промышленность, энергетику, оборону и т. п. Такие решения 

представлены в основном компактными изделиями, встраиваемыми в различные устройства или специальные стойки, конструкция которых адаптирована под специфические условия эксплуатации. 

Разработчики встраиваемых систем все чаще сталкиваются с двумя проблемами: обеспечение баланса между производительностью и энергопотреблением, а также поддержка универсальных и специальных функций во встраиваемых приложениях. Этим условиям в наибольшей степени удовлетворяют решения, созданные на основе производительных и экономичных процессоров и чипсетов Intel, традиционно используемых для мобильных решений.

Перспективам развитию рынка и особенностям разработки встраиваемых компьютерных изделий было посвящена пресс-конференция, проведенная недавно в Москве компаниями Intel, Fastwel и ПРОСОФТ (ProSoft).

«Объем мирового рынка полупроводниковой продукции для встраиваемых систем, несмотря на определенную специфичность этого сегмента, превышает 2,25 млрд долл., обладая неплохой динамикой роста - около 10% в год, при этом доля компонентов на базе архитектуры Intel составляет примерно треть», - сказала Кэтрин Мартин, директор Intel по продажам встраиваемой и коммуникационной продукции в странах СНГ.

Фото 1. Выступление представителя компании Fastwel

Одним из основных производителей встраиваемых систем является российская компания Fastwel, реализующая свои изделия через российскую же компанию ПРОСОФТ, имеющую представительства в разных странах.

Аппаратной основой изделий, выпускаемых компанией Fastwel, выбраны модели процессора Intel Pentium M с частотой до 2,0 ГГц, разработанного компанией Intel для применения в мобильных системах. Однако, как показал опыт данной компании, мобильные процессоры могут успешно применяться и в качестве основы встроенных решений. 

Следует отметить, что поставки продукции Fastwel осуществляются как на российский, так и на зарубежный рынок. Кстати, на сегодняшний день российская компания Fastwel является первым и пока единственным производителем промышленных одноплатных компьютеров в Восточной Европе, выпускающим модельный ряд соответствующей продукции на базе процессора Intel Pentium M.

Компания Fastwel занимает уникальное положение на рынке, поскольку не только разрабатывает, но и самостоятельно производит сложнейшее оборудование для систем автоматизированного управления. Модельный ряд одноплатных компьютеров на базе процессора Intel Pentium M с частотой до 2,0 ГГц, производящегося по 90-нм техпроцессу, характеризующегося высокой надежностью, производительностью, а также низким энергопотреблением и компактностью. Выпускаемые изделия охватывают все сферы применения подобного рода систем.

Фото 2. Демонстрация плат, созданных на основе мобильных процессоров Intel

К потенциальным потребителям встроенных решений относятся предприятия различных отраслей, которым необходимы:

- промышленные компьютеры, способные выдерживать широкий температурный диапазон, вибрацию, ударные воздействия, повышенную влажность и запыленность;

- изделия для ответственных применений, например, для управления сложными технологическими процессами в атомной и химической промышленности, критически важными процессами на транспорте и т. д.;

- встраиваемые системы, например, в бортовых системах автоматизации в авиакосмической и автомобильной промышленности, переносных приборах, мультимедийных киосках, на транспорте и т. д.

В качестве примера можно привести такие ведущие предприятия, как НПП «Авиационная и морская электроника», МНИИРЭ «Альтаир» и НПО «Прибор», выпускающими широкую гамму высокотехнологичных изделий.

Оборудование, оснащенное одноплатными компьютерами Fastwel, может функционировать как на открытом пространстве в достаточно жестких климатических условиях, так и в закрытых производственных помещениях с агрессивной средой - например, в плавильном цехе. Продукция Fastwel работает в диапазоне температур от –40 до +85ºС, что расширяет сферу применения встраиваемых изделий и повышает надежность конечных систем, значительно упрощает дизайн изделия и позволяет разместить его достаточно компактно на небольшом пространстве. Все новые процессорные модули оснащены датчиком температуры, который при повышении ее до критической отметки автоматически отключает устройство, что позволяет предохранить оборудование от перегрева.

Еще один важный критерий применимости продукции Fastwel – устойчивая работа при повышенных механических нагрузках. Отдельные модули выдерживают вибрацию до 5G, что соответствует уровню вибрации в скоростном электропоезде, а также удары до 50G (для сравнения: это сила удара о бетонную стену машины, разогнавшейся до скорости 100 км/ч).

В платах предусмотрен «сторожевой таймер», активирующий перезагрузку в случае зависания программы. Функция Reset позволяет оператору системы удаленно перезапустить ее, даже если оборудование находится в другом здании. Платы гарантируют сохранение критически важных данных при аварийном отключении питания, а гальваническая изоляция обеспечивает стабильную работу при больших скачках напряжения.

Выпущенные изделия поддерживают все современные интерфейсы (Gigabit Ethernet, USB 2.0, SerialATA), обеспечивают совместимость с актуальным периферийным оборудованием (модемы, внешние жесткие диски, дисплеи, видеокамеры и т.д.), что гарантирует максимальную системную производительность готового решения. Унифицированный конструктив изделий позволяет производить замену элементов и их модернизацию, не разбирая корпус системы. Это весьма актуально, поскольку ответственные применения требуют высокой ремонтопригодности. Наконец, все изделия характеризуются компактными размерами и низким энергопотреблением, что обеспечивает экономию пространства при размещении оборудования и высокую продолжительность работы от аккумуляторов.

Фото 3. Примеры изделий, созданных для встраиваемых систем управления

Все это достигнуто благодаря особенностям комплектующих, созданных корпорацией Intel и обладающих уникальным набором технических параметров. И, прежде всего это относится к популярному семейству моделей процессоров Intel Pentium M, высокая производительность и экономичность которых сделали их перспективными не только для мобильных систем, но и для промышленности.

Еще большую перспективность для встраиваемых решений представляют двуядерные процессоры Intel Core Duo. Изделия, созданные на их основе, обеспечивают значительную производительность, низкое энергопотребление и высокий уровень гибкости, необходимый для внедрения инноваций во встроенные системы. Процессоры Intel Core Duo сочетают преимущества многоядерных вычислений с низким энергопотреблением. Решения, выполненные на базе данных процессоров, помогают разработчикам достигать во встраиваемых решениях высокой производительности. Кроме того, два независимых вычислительных ядра позволяют одновременно поддерживать несколько ОС, что обеспечивает необходимую гибкость при проектировании специализированных приложений. Важно и то, что процессор Intel Core Duo сочетает высокую производительность с инновационными функциями управления энергопотреблением, что позволяет свести к минимуму эксплуатационные расходы. Такие возможности, как технология Enhanced Intel SpeedStep, регулируют потребление энергии в зависимости от вычислительной нагрузки, определяемой характером решаемых задач. Кроме того, данные технологии позволяют динамически перераспределять энергопотребление между ядрами, кэш-памятью и межкомпонентными соединениями в соответствии с изменением вычислительных потребностей.

Возможности процессора Intel Core Duo дополняются возможностями набора микросхем системной логики Intel 945GM Express для мобильных ПК. Этот набор микросхем поддерживает высококачественную графику, обеспечивает высокую пропускную способность подсистемы ввода/вывода, быстрый доступ к устройствам хранения данных и уровень надежности, необходимый для разработки встраиваемых систем.

Для поддержки разработчиков корпорация Intel предоставляет полный комплект специальных программных инструментальных средств, включая эффективные компиляторы, анализаторы производительности и средства оптимизации исполнения потоков команд. Указанные  инструменты предназначены для того, чтобы помочь разработчикам достичь максимальной производительности приложений и использовать все возможности параллельного выполнения программных потоков.

Поддержка корпорации Intel обеспечивает сокращение цикла разработки, выпуска и внедрения встраиваемых изделий, создаваемых как на основе традиционных одноядерных, так и многоядерных процессоров. Массовый же выпуск соответствующих изделий с многоядерными процессорами, как ожидается, начнется уже в 2006 году.