Статья в "ИСУП"

Статья в "ИСУП"

Компактные и встраиваемые компьютеры: ожидаемые новинки и направления развития.

В настоящей статье хочется сделать небольшой анализ существующих на рынке моделей, рассказать об ожидаемых новинках, а так же, оценить пути и направления развития рынка компактных компьютеров, используемых в промышленной автоматизации.

Еще несколько лет назад на рынке центральных процессоров существовало несколько мировых компаний-разработчиков, которые предлагали свою продукцию для создания компактных компьютерных решений. Стоит вспомнить решения, выполненные на производительном процессоре Intel Pentium Mobile, процессоре с низким тепловыделением Geode LX800 от компании AMD, большую линейку встраиваемых процессорных плат, выполненных на процессорах VIA. Серьезная конкурентная борьба на этом рынке показала преимущества продукции компании Intel.

На сегодняшний день основным процессором, используемым для создания компактных компьютеров, является процессор Intel Atom различных поколений. На рынке представлены изделия, выполненные на базе хорошо зарекомендовавшего себя процессора Intel Atom N270. 

Данный процессор являлся флагманом в линейке процессоров, предназначенных для создания встраиваемых компьютеров. на смену процессора Intel Atom N270 пришли процессоры серий Z510/Z530. На базе этих процессоров по настоящее время выпускаются модели компьютеров, не требовательных к аппаратным ресурсам, особенно в области воспроизведения мультимедиа и вывода видеоинформации. Ярким представителем данного класса компьютеров является модель eBOX530-820-FL1.6 (выполнен на процессоре Intel Atom Z530 с частотой 1,6 ГГц) производства компании Axiomtek. Данный компьютер оснащен всем необходимым, поддерживает оперативную память объемом до 2 Гигабайт. В качестве накопителя может применяться стандартный жесткий диск с интерфейсом SATA форм-фактора 2,5 дюйма. Для применения в более жестких условиях, например, при серьезных вибрационных нагрузках, в качестве накопителя может использоваться накопитель Compact Flash: соответствующий разъем имеется в составе eBOX530-820-FL1.6. Кроме этого, компьютер оснащен разъемом RJ-45 интерфейса Ethernet и 4-мя интерфейсами USB 2.0 для подключения разнообразной периферии. Компактный компьютер eBOX530-820-FL1.6 выполнен по схеме с пассивным охлаждением, отвод тепла производится через оребренную поверхность корпуса.

Следующим важным шагом в разработке и производстве компактных компьютеров стало применение более высокопроизводительной платформы Intel Cedar Trial, используемой и по настоящее время. На базе процессоров Intel Atom D2550, N2600, D2800 созданы модели компактных и встраиваемых компьютеров, отличающихся большей производительностью, особенно в области передачи видеоинформации. Вычислительные возможности платформы Intel Cedar Trial, а так же улучшенная обработка потокового видео позволили выводить видеоизображение улучшенного качества, вплоть до FullHD. На базе компактных компьютеров, выполненных с применением процессоров семейства Intel Cedar Trial, выпускаются достаточно требовательные к видеоресурсам решения, такие как, киоски самообслуживания, информационные терминалы, цифровые рекламные мониторы и подобные устройства.

Помимо процессоров Intel Atom в производстве компактных компьютеров используются процессоры Intel Core второго и третьего поколения. Процессоры Intel Core первого поколения отличались серьезным нагревом, что делало ограниченным применение данных процессоров во встраиваемых применениях из-за проблем с отводом тепла. Современные технологии, применяемые в производстве процессоров Intel Core второго и третьего поколений, позволили существенно сократить тепловыделение и создать эффективные компактные системы теплоотвода -практически все производители на рынке встраиваемых решений освоили выпуск моделей на процессорах Intel Core с безвентиляторным охлаждением. В настоящий момент имеются модели компактных компьютеров, поддерживающих процессоры третьего поколения Intel Core i5-3610ME, Intel Core i7-3610QE, Intel Core i3-3217UE.

Отдельно следует упомянуть о процессорах для встраиваемых применений, выпускаемых компанией AMD. Имеется линейка процессоров, рассчитанных на применение в системах с пассивным охлаждением. «Яркие» представители - G-T40R и G-T56N. На базе данных процессоров создан ряд компактных компьютеров, ориентированных на создание систем IP видеонаблюдения, передачи и трансляции видеосигнала для рекламных электронных досок и информационных киосков.

Такие же тенденции наблюдаются в создании особого класса встраиваемых компьютеров, а именно, в панельных компьютерах. Современные модели панельных компьютеров выполнены с применением вышеуказанных процессоров, обладают разнообразной периферией, имеют возможность для подключения дополнительных устройств через интерфейс USB, имеется разъем RJ-45 для подключения к сети Ethernet. Некоторые модели панельных компьютеров имеют слоты расширения, позволяющие устанавливать дополнительные адаптеры ввода-вывода. Данное решение позволяет существенно расширять функциональные возможности всего изделия.

Ну а что же нас ждет в ближайшем будущем на рынке встраиваемых и компактных компьютеров? Какие модели с какими характеристиками мы увидим в конце 2013 года?

Прежде всего, в настоящий момент ведутся разработки на новых наборах системной логики, выпущенных компанией Intel. В семействе процессоров Atom это платформа Bay Trail. Особенностями данной платформы являются:

• использование технологического процесса 22 нм, отличающегося еще более низким тепловыделением (на 45-50% меньше, чем у процессоров Intel Atom, построенных на платформе Cedar View)

• четырехъядерная структура против двухъядерной у предыдущего поколения процессоров.

• более высокая тактовая частота, до 2.1 ГГц, соответственно, увеличенная на 50-60% производительность

• существенно большая пропускная способность памяти

• новое графическое ядро с поддержкой дисплеев разрешением 2560 x 1600 пикселей и стереоскопического видео в формате 1080p

Что касается процессоров семейства Intel Core, то и здесь ожидается много новинок. Прежде всего, это процессоры 4-го поколения Intel Core, использующие архитектуру Haswell. Изделия, использующие данные чипы, будут обладать увеличенной производительностью при пониженном энергопотреблении (в сравнении с процессорами архитектуры Ivy Bride). Системы, построенные на процессорах Intel Core 4-го поколения, будут предоставлять улучшенную графику с поддержкой DirectX 11.1 и OpenGL 4.0 Расширенны возможности для подключения периферии — до 10 интерфейсов USB, шесть из которых — USB3.0. На смену применяемых ранее в качестве твердотельных накопителей Compact Flash приходит новое поколение Cfast.

Из новинок панельных компьютеров следует ожидать расширения мультимедийных моделей, предназначенных, в первую очередь, для создания информационных - рекламных мониторов. Несмотря на всемирное распространение широкоформатных матриц, продолжится выпуск панельных компьютеров с матрицами, соотношение сторон которых 4:3. Все больше моделей компактных компьютеров оснащаются интерфейсом DVI и HDMI, стандартный разъем VGA используется совсем мало.

Новинки оборудования, применяющие новую элементную базу, появятся в конце 2013 — начале 2014 года. Мы постараемся оперативно доводить информацию о них до наших клиентов и лиц, интересующихся новым оборудованием на рынке промышленной автоматизации.