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DESIGN ELEKTRONIK 03 2023 37 www designelektronik de pakten Plattform profitieren bietet TQ diese Prozessorfamilie auf dem lediglich Kreditkartengroßen SMARC-2 1-kompatiblen Computeron-Module »TQMxE41S« an Bild 2 Für eine optimale Gesamt-Performance stattet TQ die Embedded-Module mit bis zu 16 GB LPDDR5-Speicher aus und stellt mit zwei 2 5-Gigabit-Ether - net-Schnittstellen PCIe Gen3 und USB 3 2 die schnelle Anbindung zur Außenwelt sicher Da bei TQ sowohl auf den oben aufgeführten Embedded-Modulen der Intel-Core-Mobile-Klasse wie auch auf diesem Modul die gleichen Intel i226 Ethernet-Controller zum Einsatz kommen ist auch hier durchgängiger Softwaresupport sowie das Realisieren echtzeitfähiger Vernetzung sichergestellt Für den schnellen Einstieg in das modulare Design mit Intel »Alder Lake-N« bietet TQ sehr kompakte Applika - tionen zur Evaluierung an Bild 3 Künstliche Intelligenz Durchgängiger Softwaresupport bringt ebenfalls im KI-Bereich Vorteile Ziel ist es Zusatzaufwand zum Implementieren und Pflegen unterschiedlicher Softwarestände für unterschiedliche Hardwarekonzepte zu vermeiden Mit Unterstützen der Intel-Distribution von »OpenVINO« sowie »One - API« gewährleistet der Hersteller dass beispielsweise KI-Applikationen unabhängig von der eingesetzten Intel-Hardware und den spezifischen Ausstattungsmerkmalen stets optimale Ergebnisse erzielen Hiermit ist es möglich die Hardware flexibel an die Leistungsbedürfnisse anzupassen und so unterschiedliche Geräteklassen vom günstigen Einstiegsmodell mit »Basis-Ausstat - tung« bis hin zur Premium-Variante mit einem durchgängigen Softwarekonzept umzusetzen Steigen die Anforderungen so steckt man nicht in einer Sackgasse sondern kann bedarfsgerecht die Hardwareausstattung nach oben skalieren Mit den unterschiedlichen Ausstattungsmerkmalen der auf den TQ-Modulen angebotenen Prozessoren lassen sich so sehr leistungseffizient moderne Applikationen mit KI realisieren Passend zum Anwendungsfall lässt sich dabei das Zusammenspiel aus P-Cores E-Cores und der integrierten Grafik ausbalancieren Multi-Core Bereits die Intel-»Alder-Lake-N«-Familie mit »Atomx7000E«-Derivaten dem »Core i3-N305« sowie den weiteren CPU-Varian - ten der sogenannten »Processor-N«-Serie bietet viele Mutli-Core-Optionen an Es stehen Varianten mit zwei vier oder acht E-Cores zur Auswahl Sie unterscheiden sich jedoch nicht nur in der Anzahl an CPU-Kernen sie bieten zudem wesentliche Unterschiede in den Taktfrequenzen und der integrierten Grafikleistung Die Spe - zifikationen der insgesamt sieben CPU-Varianten sind im ersten Moment nicht besonders übersichtlich decken aber bei genauerem Blick genau die Schwer - punkte ab die in der Praxis vorkommen Anwendungen die Multi-Core fähig sind und von Parallelisierung profitieren setzen beispielsweise eher auf eine höhere Anzahl an Kernen bei niedrigerer Taktfrequenz Bei Single-Thread-Anwendungen punkten vor allem die CPU-Derivate die pro Kern höhere Taktfrequenzen aufweisen Für Systeme die mit Hypervisoren oder Docker-Container arbeiten sind vor allem die Quad-Coreund Octal-Core-Varianten prädestiniert die es von 6 Wbis 15 W TDP gibt Mit den Intel-Core-Mobile-Prozessoren ergeben sich noch mehr Möglichkeiten bei Multi-Core-Applikationen PCtypische Systeme auf denen mehrere Applikationen gleichzeitig laufen und das gegebenenfalls in unterschiedlicher Kombination können beispielsweise unter Windows 10 und Win - dows 11 vom sogenannten Intel Thread-Director profitieren den Intel sowohl hard - wareals auch softwareseitig vorsieht Er verteilt die verschiedenen Prozesse vollautomatisch auf die unterschiedlichen Cores Applikationen die Performancehungrig sind werden auf den P-Cores ausgeführt Hintergrundprozesse und Applikationen die von Parallelisierung profitieren werden den energieeffizienten E-Cores zugewiesen um keine P-Cores zu blockieren Bild 4 Ein genauer Blick in die Archi - tektur zeigt dass beispielsweise der Einsatz von vier E-Cores als Bundle zusammen mit einem gemeinsamen L2-Cache berück - sichtigt wurde und sich hiermit gerade bei Multi-Thread-Applikationen in bestimmten Fällen bessere Performance-Werte als auf einzelnen P-Cores erzielen lassen Bild 5 Die große Anzahl an Cores sowie die Unterstützung von Grafikvirtualisierung die die neue Intel-Prozessortechnik in Hardware und Software implementiert bietet sehr gute Voraussetzungen für sogenannte Workload Consolidation Meh - rere Betriebssysteme wie Windows Linux oder Android können parallel auf einem System laufen und getrennt voneinander bestimmte Aufgaben wie Visualisierung Prozesssteuerung sowie beispielsweise Bild 5 Abhängig von der Applikation lassen sich bei Multi-Thread-Anwendungen durch die Kombination von P-Cores und E-Cores besonders gute Performance-Werte und höhere Leistungseffizienz erzielen Bild TQ-Group eine besonders geschützte Netzwerkund Cloud-Anbindung abdecken Zum Beispiel lassen sich auf einem Ubuntu-Basissystem mit Hypervisor-Erweiterung die verschiedenen Gastbetriebssysteme aufsetzen Mit bereitgestelltem Softwaresupport von Intel können alle Gastsysteme einen oder mehrere Bildschirme gemeinsam zur gra - fischen Ausgabe nutzen Das Zuordnen der verschiedenen CPU-Kerne für die unterschiedlichen Betriebssysteme erfolgt über den Hypervisor Gerade für Echtzeitanwendungen die beispielsweise in einem Gastsystem zur Prozessorsteuerung laufen werden dabei bewusst nur gleichartige CPU-Kerne zugeordnet So können bei jedem Gastsystem passend zur Aufgabe entweder P-Cores oder E-Cores zum Einsatz kommen Mit dem Verwenden der vorgestellten Embedded-Module von TQ ist es möglich mit durchgängiger Softwarekompatibilität von den neuesten Errungenschaften der x86-Prozessortechnik – von der Einstiegs - applikation bis zur Premiumausführung – im Embedded-Bereich zu pro - fitieren und damit wettbewerbsfähige Produkte für morgen umzusetzen ts Harald Maier Produktmanager x86 TQ-Embedded TQ-Group Matthias Mansfeld Elektronik Leiterplattenlayout mit Altium Designer Neithardtstr 3 ● 85540 Haar Tel 089 462 0093-7 Fax -8 http www mansfeldelektronik de