ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
Sep # TME square

ETNtv

Watch ECF videos

 
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

 2022  # square  (4)
TMSNet  advertisement
ETNdigi
Sep # Farnell sajt skyskrapa
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Tweet

TECHNICAL ARTICLES

Intel Xeon D ja COM-HPC tuovat palvelintehon verkon reunalle

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 17.02.2023
  • Devices
  • Embedded

Intel Xeon D -suorittimien integrointi COM-HPC-palvelinmoduuleille congatecin kaltaisten valmistajien toimesta mahdollistaa sen, että palvelimia voidaan asentaa verkon reunalle, pois ilmastoitujen palvelinhuoneiden tiukoista lämpörajoitteista. Ensimmäistä kertaa ne voidaan nyt asentaa minne tahansa, missä vaaditaan suurta tiedonsiirtoa mahdollisimman pienillä latenssiajoilla – aina deterministiseen reaaliaikaisuuteen asti.

 

Kuva 1: Markkinoiden ensimmäiset Intel Xeon D -suorittimilla varustetut COM-HPC-palvelinmoduulit vapauttavat palvelimet ilmastoitujen palvelinhuoneiden kahleista.

Edge-palvelimet käsittelevät tietoja tietoliikenneverkkojen reunalla pilvipalvelun sijaan. Tämä mahdollistaa vuorovaikutuksen kaikenlaisten laitteiden kanssa viivytyksettä tai jopa reaaliajassa, mutta asettaa palvelin-, verkko- ja tallennustekniikoiden valmistajille suuria haasteita. Tähän asti he ovat kehittäneet järjestelmiinsä standardoituja räkkiratkaisuja, joissa on aktiivinen tuuletus ja tehokas jäähdytystekniikka, jotka ohjasivat räkkien lämmönhallintaa ja palvelinhuoneiden ilmastointia. Tällainen lähestymistapa ei kuitenkaan usein enää sovi nykyajan reunapalvelimiin.

ASHRAE-järjestö (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) on Yhdysvalloissa tarkastellut perusteellisesti sitä, kuinka voi parhaiten toteuttaa huippupalvelinten suorituskyky vaativissa ympäristöissä. Niinpä asiaan liittyvien lämmitys-, jäähdytys-, ilmanvaihto- ja ilmastointiyritysten näkökulmasta on jo olemassa varsin uskottavia suosituksia siitä, kuinka suunnitella verkon reunalla toimivia palvelinkeskuksia, joissa on tehokas ilmastointi ja paras mahdollinen eristys suojaamaan niitä kuumuudelta ja kylmältä.

Irti ilmastoinnin kahleista

ASHRAE ehdottaa reunan palvelinkeskuksille suurinta sallittua lämpötilan vaihtelua, joka on 20 °C tunnin sisällä ja enintään 5 °C 15 minuutissa. Tämä vaatii monimutkaisia jäähdytysratkaisuja ja on siksi erittäin vaikea toteuttaa. Näiden ohjeiden noudattaminen on lähes mahdotonta, varsinkin puhelinkoppia pienempien reunapalvelinkeskusten huoltotöiden aikana, koska tällaiset ratkaisut on avattava huoltoa varten missä tahansa ympäristön lämpötilassa. Tällaisiin järjestelmiin ei yksinkertaisesti päästä käsiksi ilmastointitilan kautta, kun samalla ovi pitäisi sulkea nopeasti uudelleen ennen huoltotöiden aloittamista.

Ankarissa ympäristöissä toimivat reunapalvelimet ja datakeskukset tarvitsevat siksi järjestelmäsuunnitteluja, jotka kestävät suurempia lämpötilanvaihteluita ja paljon laajemman lämpötila-alueen kuin sisätilojen IT:ssä yleisen 0…40 °C. Teollisuusympäristöissä sulautetut järjestelmät voidaan altistaa ympäristön lämpötiloille, jotka vaihtelevat arktisesta -40 °C:sta polttavan kuumaan 85 °C:een. Tämä tarkoittaa, että jokainen komponentti on kovetettava.

Vankat suunnittelut pienentävät jäähdytyskustannuksia

Hermostuttavin kohta reunapalvelin-, verkko- ja tallennustekniikoiden suunnittelussa on prosessoritekniikan valinta. On tehtävä päätös, noudatetaanko ASHRAE:n suosituksia ja investoidaanko massiivisesti jäähdytystekniikkaan ja eristykseen, mikä aiheuttaa korkeat investointi- ja käyttökustannukset sekundäärienergiaan. Vai pitäisikö kehittää järjestelmiä, jotka eivät sitä tarvitse, koska ne toimivat luotettavasti myös äärimmäisissä lämpötiloissa ja voidaan siten toteuttaa ankarissa ympäristöissä paljon halvemmalla – tehdasasennuksista verkkolaitteisiin ulkona, videovalvontaan ja muihin kriittisiin infrastruktuurilaitteisiin ja palvelimiin mobiilijärjestelmissä, joita käytetään junista ja lentokoneista itseohjautuviin linja-autoihin älykaupungeissa.

Uusien Intel Xeon D -suorittimien ansiosta saatavilla on nyt erittäin tehokas palvelintekniikka, joka soveltuu käytettäväksi äärimmäisissä -40 °C - 85 °C lämpötiloissa. Ilmastoitujen palvelinhuoneiden tiukat lämpörajoitukset eivät enää rajoita edes erittäin suorituskykyisiä palvelinmalleja. Niitä voidaan ottaa käyttöön missä tahansa, missä tarvitaan latenssitonta massiivista tiedonsiirtoa esineiden internetin reunalla ja Teollisuus 4.0 -tuotantolaitoksissa.

Kovat vaatimukset järjestelmäsuunnitteluun

Palvelinprosessori ei kuitenkaan yksinään tee kestävää reunapalvelinta. Ankarien ympäristöjen järjestelmäsuunnittelun vaatimusten täyttäminen vaatii myös laajaa osaamista. Jokaisen käytetyn komponentin on oltava tähän ympäristöön kvalifioitu, ja myös piirilevyyn ja piirikorttisuunnitteluun kohdistuu erityisvaatimuksia. Tällaisia ovat esimerkiksi erityiset pinnoitteet, jotka suojaavat kondenssivedeltä ja muilta ympäristövaikutuksilta, tai korkeatasoinen suoja vierailta sähkömagneettisilta ja suurtaajuussignaaleilta, jotka voivat heikentää laitteen suorituskykyä.

Sulautettujen korttitietokoneiden kehittäjillä kuten congatecilla on vuosikymmenten kokemus tällaisten järjestelmien suunnittelusta. He ovat jo pitkään integroineet tavallisia, Intelin Core-prosessorien kaltaisia PC-tekniikoita sulautettuihin järjestelmiin tavalla, joka sopii teolliseen käyttöön. He tuntevat useiden eri toimialojen vaatimukset ja sertifiointistandardit läpikotaisin. Lisäksi he ovat tottuneet suunnittelemaan järjestelmänsä pitkäaikaiseen käytettävyyteen, jotta ne täyttävät alan vaatimukset ja joita voidaan toimittaa OEM-valmistajille identtisillä korttikokoonpanoilla 7, 10 tai 15 vuoden ajan.

He tietävät myös, että teolliset sovellukset eroavat merkittävästi toimistoympäristön vakiojärjestelmien suunnitelmista. Teolliset sovellukset vaativat aina enemmän tai vähemmän räätälöintiä, mikä tekee Computer-on-Modules -moduulia käyttävistä modulaarisista rakenteista ihanteellisen tavan kehittää kortteja. He ovat myös oppineet, että standardointi on avainasemassa, minkä vuoksi he ovat auttaneet luomaan maailmanlaajuisesti tunnustettuja standardeja tällaisille moduuleille.

Kuva 2: Modulaarinen Server-on-Module -lähestymistapa helpottaa räätälöityjen reunapalvelimien kehittämistä sovelluskohtaisilla liitännöillä ja käyttämällä räätälöityjä kantakortteja.

Nopeammin tavoitteisiin standardien avulla

Uuden COM-HPC Server -standardin ja Intelin Xeon D -suorittimien julkaisun myötä tämä yhdistetty asiantuntemus on nyt siirretty teollisuuden reunapalvelimien suunnitteluun. Ensimmäistä kertaa kehittäjillä on pääsy oikeisiin tuotteisiin. Näiden uusien standardoitujen COM HPC -palvelinmoduulien etuna on, että kehittäjät voivat integroida ne asiakaskohtaisille kantakorteilleen sovellusvalmiina sulautettuna laskentalogiikkana. Tämä tarkoittaa, ettei heidän tarvitse huolehtia prosessoriteknologian perusasioista, vaan ainoastaan huolehtia kortin komponenttien sovelluskohtaisesta sijoittelusta ja toteuttaa liitännät oikeassa paikassa kantakortilla.

Tätä tarkoitusta varten PICMG-standardointikomitea on julkistanut COM-HPC Carrier Design Guide -suunnitteluoppaan. Se tarjoaa keskeiset ohjeet yhteentoimivien ja skaalautuvien asiakaskohtaisten sulautettujen alustojen rakentamiseen uuden standardin pohjalta ja helpottaa myös kehittäjiä ymmärtämään standardin taustalla olevan logiikan.

Tämä artikkeli on 1. osa 2-osaisesta kokonaisuudesta.

back to top
MORE NEWS

16-bittisellä lisää tehoa moottorinohjaukseen

Renesas Electronics on julkistanut uuden jäseniä suosittuun RL78-mikro-ohjainten perheeseensä. 16-bittinen RL78/G24 tuo tähän asti suurimman suorituskyvyn RL78-perheen ohjaimiin.

Telia testaa jo uusinta RedCap-tekniikkaa

Telia on tehnyt Nokian ja MediaTekin kanssa kenttätestejä Suomessa 5G Reduced Capability -teknologialla eli RedCapilla. RedCap on IoT:n eli esineiden internetin uusin 5G-tekniikka, joka auttaa Telian asiakkaita hyödyntämään IoT:t entistä paremmin.

Nokia yllättää: tuo 5G-päätelaitteet teollisuuskäyttöön

Vuosituhannen alussa Nokia valmisti suuria määriä Tetra-viranomaispuhelimia, mutta tämä liiketoiminta myytiin vuonna 2005 ranskalaiselle EADS:lle. Nyt yhtiö yllättää tuomalla kovaa käyttöä kestävät 5G-päätelaitteet langattomiin verkkoihin teollisissa ympäristöissä, kuten satamissa, kaivoksissa, kemianlaitoksissa ja öljynporauslautoilla.

Tamperelainen Radientum Nordicin eliittikumppaniksi

Tamperelainen Radientum tunnetaan antennien ja RF-suunnittelun työkaluistaan. Nyt yhtiö on päässyt mukaan Nordic Semiconductorin eliittikumppaniksi eli Elite Desing Partners -listalle.

Laser nostaa prosessorin datalinkin viisinkertaiseksi

Kupari on jo kauan sitten korvattu kuidulla verkkoyhteyksissä. Nyt ruotsalaisen Svers Semiconductorsin tytäryhtiö Sivers Photonics aikoo esitellä ECOC-messuilla Glasgow´ssa optista piiriä, joka yltää 4 terabitin datanopeuteen 8 eri aallonpituudella.

Microchip toi I3C-väylän pienelle ohjaimelle

Jo iäkkäät I2C- ja SPI-väylät ovat korvautumassa nopeammalla I3C-anturiväylällä monissa pienissä laitteissa. Microchip on nyt kehittänyt markkinoiden ensimmäisen pienen nastamäärän ohjainpiirin, joka tukee I3C-väylää.

Simulink osaa nyt analysoida bugeja lennossa

MathWorks on julkistanut vuoden toiset päivitykset sekä Matlabiin että Simulinkiin. Uusi 2023b-julkaisu esittelee kaksi tuotetta ja useita merkittäviä päivityksiä, joilla suunnittelijoiden työtä voidaan tehostaa ja virtaviivaistaa.

Demo osoittaa: universaaliprosessori on askeleen lähempänä

Tachyum on yritys, joka kehittää universaaliprosessoria. Siis suoritinta, joka kykenee ajamaan kaikkia eri käskykantoja samalla raudalla. Prodigy-prosessorin pitäisi tulla markkinoille ensi vuonna.

Renesas yhdistää AI- ja mikro-ohjainkehityksen

Mikro-ohjainmarkkinoiden kärkeen kuuluva Renesas aikoo mahdollistaa sen, että mikro-ohjainten kehittäjät pääsevät samoilla työkaluilla kiinni myös tekoälytoimintojen kehittämiseen. Yhti sanoo luoneensa rajapinnat Reality AI Tools -työkalujen ja e2 studio -kehitysympäristönsä välille.

Ericsson: mobiiliverkkoja ajetaan pian pilvessä

Mobiiliverkot eivät ole entisen kaltaisia. Aiemmin kyse oli valmistajakohtaisista suljetuista ratkaisuista, nyt verkkoja halutaan toteuttaa eri valmistajien komponenteilla ja ohjelmistoilla. Ericsson sanoo saavuttaneensa tärkeän virstanpylvään tulevaisuuden avoimissa verkoissa.

Nokia tarjoaa ”verkkoa koodina” – siis mitä?

Nokia on julkistanut uuden alustan, jolle on annettu nimeksi Networks as Code. Alustan tavoitteena on nopeuttaa sitä, miten operaattorit voivat muuttaa verkon ominaisuuksia liikevaihtoa kerryttäviksi tuotteiksi. Mistä siis on kyse?

UWB:llä voi paikantaa 1,4 millimetrin tarkkuudella

Monissa sovelluksissa olisi käyttöä äärimmäisen tarkalle paikannukselle. Toinen tärkeä ominaisuus olisi erittäin pieni virrankulutus. Belgialainen mikroelektroniikan tutkimuskeskus IMEC esitteli VLSI Technology Symposiumissa impulssiradion, joka vastaa molempiin vaatimuksiin komeasti.

Auton moottorinohjaus yhdellä kortilla

Saksalaisen Rutronikin System Solutions -suunnitteluyksikkö on esitellyt uuden kehityskortin autojen pienikokoisille moottorin ohjausyksiköille. RDK4-kortti on odotettu laajennus yhtiön kanta- ja sovitinkorttivalikoimaan.

Aurinkosähkön ja akkujen hinta on romahtanut 10 vuodessa

Berliinissä sijaitseva tieteellinen ajatushautomo Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) on julkaissut Energy Research & Social Science -lehdessä tutkimuksen, jonka perusteella aurinkosähkön hinta on laskenut 87 prosenttia ja akustojen 85 prosenttia viimeisen vuosikymmenen aikana.

Innokas Medical on nyt vain Innokas

Lääketieteen laite- ja sovelluskehityksen palveluita tarjoavat 200 kehittäjän Innokas Medical haluaa laajentua myös muille sulautetun kehityksen alueille. Tätä varten yhtiö uudelleenbrändää itsensä ytimekkäällä nimellä Innokas.

8K-signaali siirtyy varmasti 15 metrin päähän

Jos katsoo uusia televisioita tällä hetkellä, speksien kanssa kannattaa olla todella tarkkana. Samanhintaisissakin isoissa ruuduissa tuetaan eri versioita esimerkiksi HDMI-väylästä. Lisäksi raskaimmat signaalit tarvitsevat omat dedikoidut kaapelinsa.

OnePlus paranteli käyttöjärjestelmäänsä

OnePlus julkisti tänään virallisesti OxygenOS 14 -käyttöjärjestelmänsä. Uusimpien teknologioiden ja algoritmien avulla toimiva OxygenOS 14 sisältää joukon parannuksia, jotka nopeuttavat laitteen toimintaa ja tekevät siitä vakaamman.

Kalaöljy tekee aurinkokennoista tehokkaampia

Aurinko on varma energianlähde ja kennojen hyötysuhdetta yritetään parantaa jatkuvasti. Joskus ratkaisut ovat yllättäviä. Kuten korealaistutkijoiden innovaatio, joka parantaa kennojen tehokkuutta kalaöljyyn perustuvalla suotimella.

Amerikkalaislehti: Kiinasta pian jo 5 nanometrin siruja

Amerikkalaiset ovat jo usean vuoden ajan yrittäneet rajoittaa Kiinan pääsyä edistyksellisimpään tekniikkaan. Viimeisenä keinona USA rajoitti kiinalaisten pääsyä käyttämään EUV-litografiaa, jolla valmistetaan kaikkien uusimmat mikropiirit. Pyrkimykset näyttävät epäonnistuvan.

Oulussa tutkitaan, miten 6G-verkot auttavat robottiautoja

Oulun yliopistossa 6G-tutkimus on jo pitkällä. M3S-tutkimusryhmä on yksi Euroopan suurimmista ohjelmistoalan tutkimusyksiköistä, jossa on erikoistuttu muun muassa autojen ohjelmistoihin. Alkaneen 6G Visible -projektin päätavoite on selvittää 6G-teknologian mahdollisuuksia ajoneuvojen itsenäisen ajamisen kehittämisessä ja itsenäisen ajamisen 6G-teknologialle asettamia vaatimuksia.

22/8 34 35 36 37 38 39 # pcbway
37 38 39 40  # pc-box
2023 # 50 år pc-box
 2022  # mobilbox
Sep  # Farnell  mobilbox f skyskrapa
22/8 34 35 36 37 38 39 # pcbway klar
37 38 39 40 # mobilbox
Sep # mobilbox
2023 # 50 år mobilbox
TMSNet  advertisement
ALWAYS # ETNdigi nysbrev

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Anturin rooli kasvaa sähköautoissa

Uusimmat anturit eivät ainoastaan auta estämään ajoneuvojen tulipaloja tehokkaammin kuin koskaan, vaan ne myös auttavat vastaamaan sähköajoneuvojen markkinoita hallitseviin ajokantamahaasteisiin. Pian anturit tekevät vielä paljon enemmän.

Lue lisää...

OPINION

Kolme tapaa pidentää tietokoneiden käyttöikää

Ilmastokriisin ratkaiseminen edellyttää teknologian käyttöiän pidentämistä ja laitteiden kierrättämistä jatkuvan uusien laitteiden ostelun ja pois heittämisen sijaan, kirjoittaa Panasonic TOUGHBOOKin Pohjoismaiden maajohtaja Stefan Lindau.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • 16-bittisellä lisää tehoa moottorinohjaukseen
  • Telia testaa jo uusinta RedCap-tekniikkaa
  • Nokia yllättää: tuo 5G-päätelaitteet teollisuuskäyttöön
  • Tamperelainen Radientum Nordicin eliittikumppaniksi
  • Laser nostaa prosessorin datalinkin viisinkertaiseksi

NEW PRODUCTS

  • USB ja Bluetooth samassa pienessä paketissa
  • 65 wattia tehoa useammasta USB-portista
  • Markkinoiden suosituin korttitietokone nyt Mouserilta
  • Tähän asti tarkin anturi sähköautojen akustoihin
  • Mouserilta Würthin ohjelmoitava liikeanturi
 

NEWSFLASH

Tweets by ETN_fi
 

Section Tapet