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Trend Guide Industriecomputer & Embedded-Systeme 2021 www markttechnik de 39 Containern für Big-Data-Analysen bereitgestellt werden Computermodule flexibel einsetzen Unternehmen wollen nicht länger alles in zentralen Clouds speichern Viel Analytik lässt sich heute bereits vor Ort durchführen Gleiches gilt für die meisten anderen genannten Aufgaben die aufgrund der Digitalisierung und Vernetzung entstehen Lediglich eines ist mit den Containern nicht zu managen Anwendungen die deterministische Echtzeit erfordern und garantiert nicht von anderen Rechenprozessen gestört werden dürfen Hierzu ist echtzeitfähige Hypervisor-Technik wie der RTS-Hypervisor von Real Time Systems nötig Der Embedded-Spezialist Congatec bietet ihn auf all seinen Computeron-Modules CoMs bereits voll validiert als Standard-Option an Interessant sind solche Installationen vor allem bei Prozessoren mit vielen Cores da sie ebenso viele unterschiedliche Konfigurationen ermöglichen Theoretisch kann auf jedem Core eine eigene virtuelle Maschine VM laufen deren Betriebssystem unabhängig von dem der anderen Cores bootet Bild 1 AMDs Ryzen-Embedded-V2000-Prozessoren die Congatec auf seinen COM-Express-Typ-6-Modulen anbietet bieten hierfür beispielsweise bis zu acht Cores die 16 Threads unabhängig voneinander parallel betreiben können Generell lässt sich ein solcher Ansatz jedoch genauso bereits mit Dual-Core-Systemen verwirklichen Setzt ein Entwickler sein Design auf Basis von CoMs auf kann er je nach Konsolidierungsfortschritt die Anzahl der Cores skalieren und so das Embedded-System optimal ausbalancieren allein mit dem Austausch des Moduls Konsolidieren von Workloads in Echtzeit Congatec möchte Entwicklern einen möglichst komfortablen Einstieg in solch modulare Edge Server ermöglichen Aus diesem Grund hat das Unternehmen gemeinsam mit Intel und Real Time Systems ein Entwicklungs-Kit für das Konsolidieren von Workloads entwickelt Bild 2 Es ist als Intelzertifiziertes Ready for Production RFP Kit verfügbar Das Kit eignet sich insbesondere für die nächste Generation von bildbasierten kollaborativen Robotikund Automatisierungssteuerungen sowie für autonome Fahrzeuge die mehrere Aufgaben parallel ausführen Es basiert auf einem COMExpress-Typ-6-Modul mit einem Xeon-E2-Prozessor von Intel und integriert drei virtuelle Maschinen So ist die Plattform in der Lage beispielsweise eine Systemanwendung neu zu starten während die Echtzeitanwendung auf einer anderen virtuellen Maschine völlig unbeeinflusst weiterläuft Ein solches Szenario ist mit einem unter Windows gehosteten Hypervisor oder Container nicht möglich Time Sensitive Networking Darüber hinaus macht es die Einführung von 5G und 10+-GbE-Netzwerken nötig Echtzeitverarbeitung in taktilen Internetumgebungen durchzuführen Vor diesem Hintergrund wurde das Kit für zeitkritische Netzwerke TSN entwickelt TSN erfüllt hierbei viele Standards zum Beispiel Time Aware Shaping TAS virtuelle LANs über Ethernet IEEE 802 1q sowie Echtzeitsynchronisation über das Precision Time Protocol PTP Ein Synchronisieren zwischen den Knoten erfolgt hier über PTP wobei die Zeit von einem Master vorgegeben wird Die Clock eines jeden Slaves kann eine hochgenaue Synchronisation im zweistelligen Nanosekundenbereich erreichen und der Slave auf Basis der Clocks zeitgestempelte Pakete versenden So synchronisieren sich PTP-Netzwerke mit hoher Genauigkeit ts ■ Bild 2 Congatec bietet ein Starter Kit für das Konsolidieren von Echtzeit-Workloads an Es beinhaltet ein COM-Express-Typ-6-Modul mit Intel-Xeon-E2-Prozessor sowie den RTS Hypervisor von Real-Time Systems Bild 3 Systemkonsolidierung auf Multi-Core-Modulen ist beispielsweise für Fertigungszellen interessant in denen früher mehrere Robotersteuerungen dezentral gehalten wurden