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5-2021

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

SBC/Boards/Module Neues

SBC/Boards/Module Neues System-on-Module mit NXP LX2160A Prozessor Robustes Edge Server Modul für Nutzfahrzeuge und mobile Maschinen bietet 16 Arm Cortex-A72 Cores MicroSys Electronics ergänzt sein Angebot an besonders robusten System-on-Modules der Embedded Edge Server Klasse um das miriac MPX-LX2160A mit QorIQ Layerscape basiertem NXP LX2160A Prozessor. Das neue System-on-Module ist für die herausfordernden Einsatzbedingungen in Nutzfahrzeugen und mobilen Maschinen optimiert. Es bietet mit seinen 16 Arm Cortex-A72 Cores die technologische Basis für signifikant gestiegene Performanceanforderungen für (AI) Edge Server Applikationen, Autonomes Fahren und Situational Awareness in Cobot-Applikationen: Der NXP LX2160A ist der derzeit schnellste Embedded Multi-Core- MicroSys Electronics GmbH info@microsys.de www.microsys.de Prozessor aus dem Hause NXP und bietet doppelt so viele Cores wie seine Vorgänger. Zudem ist das Modul für den Einsatz in Functional Safety Applikationen optimiert. Typische Applikationen für dieses miriac System-on- Module finden sich vor allem in der V2X-Kommunikation wie beispielsweise in Edge-Servern in Zügen, Flugzeugen und Nutzfahrzeugen sowie in autonom fahrenden mobilen Maschinen. Weitere Anwendungsbereiche sind industrielle Rechenzentren im rauen Umfeld – von der IIoT-vernetzen, diskret fertigenden Fabrik mit smarten kollaborativen Industrierobotern bis hin zur Prozessindustrie und der Energiewirtschaft. Zudem zählen auch Server für professionelles mobiles Broadcasting und kritische, teils ebenfalls mobil betriebene Kommunikationsinfrastrukturen zum Einsatzbereich. Leistungsstarke prozessorintegrierte Ethernet-Controller ermöglichen in diesen Anwendungsbereichen eine höchst performante High-End Kommunikation mit bis zu 100 Gbit/s Ethernet und integriertem 116-Gbit/s Layer 2 Ethernet Switching. Parallel dazu bietet das Modul einen effizienten Packet-Offload, um alle empfangenen Informationen auch parallel zu verarbeiten und darauf zu reagieren zu können: Die Kompressions-/Dekompressions-Engine bietet eine Datenrate von 100 Gbps und ist damit 5-mal schneller; die hardwarebasierte Verschlüsselungsleistung wurde um 67 % beschleunigt. Die Vielzahl an PCIe 3.0 Schnittstellen mit x8 und x4 Lanes erlauben eine maximale Flexibilität bei schnellem Datendurchsatz. „Entwickler all dieser Edge- Server-Applikationen brauchen applikationsfertige System-on-Modules wie unser miriac MPX-LX2160A, um möglichst wenig Arbeit in das Designin des Computing-Cores stecken zu müssen. Wir bieten dieses robuste Modul mit onboard gelötetem Speicher als überaus leistungsfähiges Gesamtpaket an. Es umfasst nicht nur applikationsfertige Hardware und funktionsvalidierte hardwarenahe Software, sondern bei Bedarf auch weitere Design dienstleistungen auf Board- und Systemlevel. Dies bis hin zur SIL-Zertifizierung und/ oder GPGPU-Implementierungen für Künstliche Intelligenz. Kunden können sich durch all diese Services voll und ganz auf die Entwicklung ihrer spezifischen Applikation konzentrieren“, erklärt Ina Sophia Schindler, Geschäftsführerin bei MicroSys Electronics. Das Featureset im Detail Das miriac MPX-LX2160A ist mit QorIQ Layerscape basiertem NXP LX2160A Prozessor bestückt. Er bietet 16 Arm Cortex-A72 Cores mit bis zu 2,2 GHz Taktrate bei lediglich 35 Watt TDP. An Arbeitsspeicher mit optionalem ECC Support stehen 64 GB gelöteter DDR4 RAM zur Verfügung. Weitere 64 GB werden über zwei SO-DIMM Sockel unterstützt. Bis zu 256 GByte Datenspeicher können über das latenzarme und schnelle eMMC 5.1 HS400 Interface angebunden werden, zusätzliche externe Festplatten über 4x SATA. Die 24 SerDes Lanes des LX2160A sind auf dem SoM dank integriertem Clock-Sequencer als bedarfsgerecht konfigurierbare PCIe Gen3 x8 und x4 Lanes sowie 100GbE/40GbE/25GbE/10GbE Ports inklusive 114-Gbit/s-L2-16 Port Ethernet-Switch ausgeführt. Weitere Peripherie wird über 2x USB 3.0, CAN FD sowie SPI und I 2 C angebunden. Damit ist das Modul MPX-LX2160A für rechenintensive und massiv vernetzte Applikationen konzipiert, die zahlreiche High-Speed-I/Os benötigen – dies bei Bedarf inklusive optional umfassenden KI-Support mittels GPGPU-Anbindung. Die allgemeine Verarbeitungsleistung wird zudem durch eine 50-Gbit/s-Sicherheits- Engine und eine 100-Gbit/s-Kompressions-/Dekompressions-Engine unterstützt. Erweiterter Temperaturbereich Das neue miriac SoM führt alle Features des NXP LX2160A Prozessors über seine robusten SEAR- RAY Konnektoren aus. Sie sind ebenso wie sämtliche Bauteile des SoMs für den Einsatz im erweiterten Temperaturbereich von -40 bis + 85 °C qualifiziert. Zusätzliche Zuverlässigkeit bietet die Management-Engine des SoM: Sie unterstützt eine bedarfsgerechte Programmierung aller relevanten Prozessorund Modul-Parameter wie Taktrate, Power-Sequencing und Lüftersteuerung sowie umfangreiche Monitoring-Funktionen für einen sicheren Systembetrieb. Ein umfassendes Board-Support-Package inklusive Bootloader-Konfiguration und aller benötigten Treiber für Linux rundet das Featureset ab. Das neue miriac MPX-LX2160A SoM ist als applikationsfertige Offthe-Shelf Komponente sowie als Development Kit mit Carrierboard, Kabelsatz und Kühllösung erhältlich. ◄ 48 PC & Industrie 5/2021

SBC/Boards/Module SMARC Modul auf Basis der neuesten Intel Atom x6000E Prozessoren DATA MODUL AG www.data-modul.com Data Modul erweitert im Embedded-Bereich seine SMARC-Produktfamilie und präsentiert mit dem eDM SMX-EL ein kompaktes, leistungsstarkes SMARC 2.1 Modul, das die neue Prozessorgeneration Intel Atom x6000E, Pentium und Celeron N- & J-Serie (Codename Elkhart Lake) unterstützt. Dank der verbesserten Grafikleistung des Prozessors kann das neue Modul drei unabhängige Displays mit einer Auflösung von bis zu 4Kp60 unterstützen. Dadurch eignet es sich ideal für eine Vielzahl von grafikintensiven Low-Power loT Anwendungen. 40 % mehr Leistung Das neue scheckkartengroße eDM-SMX-EL erhöht im Vergleich zum Vorgänger die CPU-Leistung um mehr als 40 Prozent, die Grafik-Performance um das zweifache und bietet mit bis zu vier Cores ein exzellentes Performance/Watt Verhältnis (4,5 - 12 W TDP). Neben den üblichen Controller-Interfaces wie beispielsweise CAN verfügt das Modul über einen zweifachen GbE mit TSN, um eine echtzeitfähige Gerätekommunikation zu gewährleisten. Hinzu kommt eine große Steigerung des Datendurchsatzes durch die Schnittstellen PCle Gen3 (8 GT/s) und USB 3.1 Gen2 (10 Gbit/s). Ebenfalls hervorzuheben ist der bis zu 16 GByte großer LPDDR4X-Arbeitsspeicher mit einer Geschwindigkeit von 4267 MT/s. Mit Hilfe des im BIOS konfigurierbaren Features In-Band ECC sind keine zusätzlichen Speicher notwendig, sondern es wird ein Teil des RAM hierfür genutzt. Dadurch kann der Kunde auf einen speziellen Speicher verzichten und Kosten sparen. Niedriger Stromverbrauch im kompakten Format „Das neue eDM-SMX-EL-Modul richtet sich an Systementwickler, die SoC-basierte COMs mit besonders niedrigem Stromverbrauch im Miniaturformat suchen“, erläutert Richard Pinnow, Head of Product Management für Embedded-Solutions bei Data Modul „Der geringe Platzbedarf, die hohe Flexibilität und Kosteneffektivität unseres SMARC 2.1-Moduls werden für viele Industrien und Applikationen im Bereich Edge Computing ausschlaggebend sein.“ Für anspruchsvolle Einsätze Ausgelegt ist das Modul für einen Betrieb im vollen industriellen Temperaturbereich von -40 bis +85 °C. Das in Kombination mit seiner geringen Bauhöhe und hohen Leistung erlauben den Einsatz des eDM-SMX EL in vielen Multimedia- und loT-Anwendungen. Hinzu kommt ein sehr geringer Wartungsbedarf dank seiner extrem langen Lebensdauer von 10 Jahren selbst im 24/7-Dauerbetrieb. Für einen schnellen Einstieg und einer möglichst kurzen Time-to-Market ist das Modul darüber hinaus mit dem kürzlich durch Data Modul vorgestellten SMARC Carrier board eDM-CB-SM-IPCS kombinierbar. Das Board verfügt über ein V-by-One Interface, wodurch hochauflösende Displays mit einer Auflösung von bis zu 4k betrieben werden können. ◄ Langzeitverfügbares Mini-ITX-Board mit Prozessoren der 10. Generation Die Entwicklung von Embedded Systemen ist eine Investition in die Zukunft. Die Faktoren, die bei der Entscheidung für die CPU-Plattform eine Rolle spielen, sind umfangreich. Neben den technischen Spezifikationen und der Qualität der Komponenten sind die Skalierbarkeit und die Langzeitverfügbarkeit für den wirtschaftlichen Erfolg einer neuen Entwicklung entscheidend. Das Mini-ITX-Board MI999 ist eine ausgezeichnete Basis für jedes Embedded System. Das Board bietet neben der neuesten CPU-Technologie auch eine große Skalierbarkeit und garantiert eine lange Verfügbarkeit. Bei der Bestückung hat man die Wahl zwischen Intel Prozessoren der 10. Generation von Celeron bis XEON und erhält so eine genau auf die Anwendungsbedingungen angepasste Lösung. Eine große Planungssicherheit bietet die garantierte Verfügbarkeit über 15 Jahre. Das Board stellt zwei M.2 Erweiterungssockel bereit: Einen M-Key für sehr schnelle NVME Flashspeicher, die eine hohe Boot-Geschwindigkeit und schnelle Datenspeicherung unterstützen und einen E-Key für Wireless Module. Für eine hohe Datensicherheit sorgt der integrierte ECC-Speicher (Error Correcting Code), der Ein- zelbit- Arbeitsspeicherfehler erkennt und korrigiert. Die Anschlussmöglichkeiten für Displays sind vielfältig, sie reichen von externen Ports wie DP, DVI-D und HDMI bis hin zum internen eDP Port. Für die Kommunikation stehen zwei Intel Gigabit LAN Schnittstellen zur Verfügung und außerdem noch sechs USB 3.2 und je vier USB 2.0, COM und SATA III Ports. Das kompakte Board (170 x 170 mm) arbeitet bei Betriebstemperaturen von 0 bis 60 °C. • Spectra www.spectra.de PC & Industrie 5/2021 49

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