LA COPERTINA DI EMBEDDED - MAGGIO 2022 84 SPECIALE - Elettronica Plus

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LA COPERTINA DI EMBEDDED - MAGGIO 2022 84 SPECIALE - Elettronica Plus
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MAGGIO 2022        84
LA COPERTINA              SPECIALE
DI EMBEDDED               Sistemi embedded: 7 tool
Niente più vincoli        di simulazione per accelerare
per i server edge         sviluppo e verifica
                                           220124_10-5_Mill_EOGGI_IT_Snipe.indd 1   1/21/22
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EMBEDDED                84 | MAGGIO 2022 | SOMMARIO

4    SI PARLA DI…                                                                                                  www.elettronica-plus.it

                                                                                                                   MAGGIO 2022        84

5    EDITORIALE
                                                                                                                   LA COPERTINA              SPECIALE
                                                                                                                   DI EMBEDDED               Sistemi embedded: 7 tool
                                                                                                                   Niente più vincoli        di simulazione per accelerare
                                                                                                                   per i server edge         sviluppo e verifica
                                                                                                                                                              220124_10-5_Mill_EOGGI_IT_Snipe.indd 1   1/21/22 11:25 AM

     LA COPERTINA DI EMBEDDED
6    Niente più vincoli per i server edge - Andreas Bergbauer

     IN TEMPO REALE
14   Accelerare l’innovazione nell’edge networking - Alessandro Nobile
16   Una collaborazione per favorire la diffusione della tecnologia Single Pair Ethernet - Emanuele Dal Lago

16   Nuova gamma di schede con driver per motori passo-passo - Alessandro Nobile                                 Grazie all’integrazione dei processori della
17   Semplificare l’uso di COM-HPC - Emanuele Dal Lago                                                           linea Xeon D di Intel sui Server-on-Module
                                                                                                                 COM-HPC da parte di produttori come
18   Starter kit e scheda carrier per moduli QSeven - Francesco Ferrari                                          congatec, le installazioni di server edge non
                                                                                                                 sono più confinate nelle sale server, dove
20   Una soluzione di virtualizzazione dei relè di protezione - Alessandro Nobile                                l’ambiente è attentamente controllato dal
                                                                                                                 punto di vista termico. Per la prima volta
24   Matter: il futuro della domotica - Robbie Paul                                                              server edge di questo tipo possono essere
                                                                                                                 ubicati laddove è richiesto il trasferimento
26   Le novità della visione artificiale embedded - Elena Alberti                                                di grandi quantità di dati con tempi di
                                                                                                                 latenza più ridotti possibili, fino ad arrivare
                                                                                                                 al trasferimento deterministico in real-time.

     SPECIALE                                                                                                    congatec
28   Sistemi embedded: 7 tool di simulazione per accelerare sviluppo e verifica - Giorgio Fusari
                                                                                                                 Auwiesenstraße, 5
                                                                                                                 94469 Deggendorf (D)
                                                                                                                 Tel: +49 (991) 2700-0
                                                                                                                 info@congatec.com
                                                                                                                 www.congatec.com
     HARDWARE
31   Bilanciamento tra consumi e prestazioni nei sistemi embedded - Martin Kellermann
36   TinyML: un’introduzione (1a parte) - Mark Patrick
39   Uno standard uniforme per la comunicazione dati in tempo reale - Christoph Neumann
42   Come implementare l’IIoT con i moderni PLC - Simon Meadmore
46   Un confronto tra configurazioni e specifiche di test EMI per applicazioni automotive,
     industriali e per la difesa, 2ª parte: le emissioni irradiate - Timothy Hegarty

     SOFTWARE
54   Comunicazione wireless tra microcontrollori con il protocollo ESP-NOW - Fulvio De Santis
59   Linee guida per la sicurezza degli autoveicoli connessi - Ryan Kojima
62   La “sensor fusion” della prossima generazione - Eric Richter

     PRODOTTI
65   Prodotti Embedded

                                                                                                               EMBEDDED 84 • MAGGIO • 2022                                                             3
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                                                            www.tech-plus.it
                                                                                                               EMBEDDED                                            84 | MAGGIO 2022

Redazione             Filippo Fossati • Coordinamento Editoriale Area Elettronica                              INSERZIONISTI
                                                                                                               SOCIETÀ                                                                                                                                          PAG.
                      f.fossati@lswr.it - cell. +39 3495839813
                                                                                                               ASEM ....................................................................................................................................... 13
                      Alessandra Pelliconi • Segreteria di Redazione
                                                                                                               BOSCH REXROTH .................................................................................................... IV COPERTINA
                      eo@lswr.it - cell.+39 3492806142
                                                                                                               CONGATEC ............................................................................................................... I COPERTINA
                      Luca Rossi • Responsabile editoriale                                                     CONTRADATA ..............................................................................................................................21
                      l.rossi@lswr.it - cell. +39 3426497219                                                   DIGI-KEY ELECTRONICS ............................................................................................ II COPERTINA

                      Giorgio Albonetti • Direttore Responsabile                                               EBV .......................................................................................................................................... 19

                                                                                                               MOUSER ELETTRONICA............................................................................................................. 15

                      Collaboratori: Elena Alberti, Andreas Bergbauer, Emanuele Dal Lago,                      SIEMENS ELECTRONIC DESIGN ................................................................................................. 23

                      Fulvio De Santis, Francesco Ferrari, Giorgio Fusari, Timothy Hegarty,
                      Martin Kellermann, Ryan Kojima, Simon Meadmore, Christoph Neumann,                         SI PARLA DI...
                      Alessandro Nobile, Mark Patrick, Robbie Paul, Eric Richter                                 ADVANTECH ......................................................................................................................... 14, 20
                                                                                                                 AMAZON ......................................................................................................................................24
                                                                                                                 ANTMICRO ...................................................................................................................................28
Pubblicità            Luigi Mingacci • Sales Manager Quine Business Publisher                                    APPLE ..........................................................................................................................................24
                      l.mingacci@lswr.it - cell. +39 3204093415                                                  ARDUINO......................................................................................................................................54
                                                                                                                 ARM ..............................................................................................................................................28
                      Giuseppe De Gasperis • Sales Manager Area Tech
                                                                                                                 AVNET ABACUS ...........................................................................................................................16
                      g.degasperis@lswr.it - cell. +39 3491810590
                                                                                                                 BASELABS ...................................................................................................................................61
                      Elena Cotos • Ufficio Traffico                                                             CONGATEC ............................................................................................................................. 6, 17

                      e.cotos@lswr.it - cell. +39 3401367901                                                     CONNECTIVITY STANDARDS ALLIANCE ....................................................................................24
                                                                                                                 DIGI-KEY ELECTRONICS .............................................................................................................24
                                                                                                                 EBV ELEKTRONIK ........................................................................................................................16
                      International Sales                                                                        ESPRESSIF SYSTEMS .................................................................................................................54
                      U.K. - SCANDINAVIA - NETHERLAND - BELGIUM                                                  FARNELL ......................................................................................................................................42

                      Highcliffe International Media                                                             GENERAL MOTORS .....................................................................................................................42
                                                                                                                 GOOGLE.......................................................................................................................................24
                      Tel +44 (0) 1932 564999
                                                                                                                 GREEN HILLS SOFTWARE ..........................................................................................................59
                      Website: www.highcliffemedia.com                                                           IAR SYSTEMS ..............................................................................................................................65
                      USA - Huson International Media                                                            INFINEON .....................................................................................................................................66
                                                                                                                 INTEL ............................................................................................................................................20
                      Tel +1 408 8796666 - Fax +1 408 8796669
                                                                                                                 ISYSTEM.......................................................................................................................................66
                      Website: www.husonmedia.com
                                                                                                                 KONTRON ....................................................................................................................................39
                      TAIWAN - Worldwide Service co. Ltd                                                         MATHWORKS...............................................................................................................................28
                      Tel +886 4 23251784 - Fax +886 4 23252967                                                  MICROCHIP TECHNOLOGY ................................................................................................. 28, 31
                                                                                                                 MIKROELEKTRONIKA ..................................................................................................................16
                      Website: www.acw.com.tw
                                                                                                                 MODICON.....................................................................................................................................42
                                                                                                                 MOUSER ELECTRONICS .............................................................................................................36
Produzione            Antonio Iovene • a.iovene@lswr.it                                                          MOXA ...........................................................................................................................................66

Grafica               Studio Bi Quattro srl • Trento                                                             OMRON ........................................................................................................................................42
                                                                                                                 PHOENIX CONTACT.....................................................................................................................65
                                                                                                                 PICMG ..........................................................................................................................................17
Proprietario ed Editore                                                                                          RENESAS ELECTRONIC ..............................................................................................................66
                                     Quine srl                                                                   SCHNEIDER ELECTRIC ...............................................................................................................42

                                     Giorgio Albonetti • Presidente                                              SECO ............................................................................................................................................18
                                                                                                                 SIEMENS ......................................................................................................................................42
                                     Marco Zani • Amministratore Delegato
                                                                                                                 SIEMENS EDA ..............................................................................................................................28
                                     Sede operativa ed amministrativa                                            TELEDYNE FLIR ...........................................................................................................................26
                                     Via Spadolini, 7 - 20141 Milano - MI                                        TEXAS INSTRUMENTS.................................................................................................................46
                                                                                                                 TOSHIBA ELECTRONICS .............................................................................................................16
                                     www.tech-plus.it
                                                                                                                 VISIONLINK ..................................................................................................................................26

Quine è iscritta al Registro Operatori della Comunicazione n° 12191 del 29/10/2005. Registrazione                VMWARE ......................................................................................................................................20
del tribunale di Milano n° 129 del 7/03/1978. Tutti i diritti di riproduzione degli articoli pubblicati sono     XILINX ...........................................................................................................................................26
riservati. Manoscritti, disegni e fotografie non si restituiscono. Elettronica Oggi ha frequenza mensile.        WEROCK TECHNOLOGIES .........................................................................................................65
                                                                                                                 WIND RIVER SYSTEMS................................................................................................................28

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LA COPERTINA DI EMBEDDED - MAGGIO 2022 84 SPECIALE - Elettronica Plus
EDITORIALE

IIoT:
alcune considerazioni
                       I  n base ai risultati di una recente indagine condotta da marketsandmarkets, il mercato dell’IoT
                       industriale passerà dai 77,3 miliardi di dollari del 2020 ai 110,6 miliardi di dollari previsti per il
                       2025, con un tasso di incremento su base annua del 7,4%. Grazie a IIoT è stata possibile l’in-
                       troduzione di nuovi approcci e tecnologie, come le fabbriche “intelligenti, i sistemi ciber-fisici e
                       la robotica intelligente in una pluralità di comparti industriali. Una trasformazione che la recente
                       pandemia ha contribuito ad accelerare.
                       Tra i vantaggi connessi all’adozione di IIoT vi è senza dubbio la possibilità di implementare stra-
                       tegie efficaci di manutenzione preventiva e predittiva, un elemento cruciale per incrementare la
produttività. Un numero sempre maggiore di imprese stanno adottando soluzioni IIoT per assicurare un andamento
affidabile e automatizzato delle loro operazioni. Durante la pandemia, non bisogna dimenticarlo, l’industria manifattu-
riera ha avuto parecchi problemi, soprattutto in termini di approvvigionamento e di gestione delle operazioni. Grazie a
IIoT è stato possibile migliorare l’efficienza operativa, diminuendo contemporaneamente il tempo di utilizzo fisico delle
apparecchiature da parte del personale.
In una nota di Deloitte viene posto l’accento sul problema della sicurezza, esacerbato da due aspetti: la notevole mole
di dati generati e il fatto che molti di questi dati sono posseduti o accessibili da terze parti. Quindi all’aumentare della
diffusione delle tecnologie IIoT, cresce la possibilità per le aziende di essere vittime di attacchi informatici. Da qui la
necessità di prevedere adeguate misure preventive.
Non bisogna dimenticare anche il fatto che negli ultimi anni la necessità di reagire in tempi brevi è divenuto un aspetto
sempre più importante. Per questo motivo è necessario trasferire risorse di elaborazione e di archiviazione il più vici-
no possibile al luogo dove vengono generati i dati. I nuovi dispositivi edge IIoT rappresentano un modo efficace per
“avvicinarsi” all’edge e l’adozione sempre più massiccia dell’edge computing contribuirà a rendere la produzione più
agile e affidabile.
Un ultimo aspetto importante da tenere in considerazione sono le comunicazioni wireless, necessarie per sfruttare al
meglio le potenzialità di IIoT: da qui la necessità di migliorare e potenziare l’accessibilità in modalità wireless.

                                                                                                        Filippo Fossati
                                                                                                           f.fossati@lswr.it

                                                                                          EMBEDDED 84 • MAGGIO • 2022          5
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LA COPERTINA DI EMBEDDED                                             CONGATEC

 Niente più vincoli
 per i server edge
 Grazie all’integrazione dei processori della linea Xeon D di Intel sui Server-on-Module
 COM-HPC da parte di produttori come congatec, le installazioni di server edge non sono
 più confinate nelle sale server, dove l’ambiente è attentamente controllato dal punto di vista
 termico. Per la prima volta server edge di questo tipo possono essere ubicati laddove è
 richiesto il trasferimento di grandi quantità di dati con tempi di latenza più ridotti possibili, fino
 ad arrivare al trasferimento deterministico in real-time

 Andreas Bergbauer
 Senior Product Line Manager
 Intel Xeon-D processors at congatec

 I   server edge elaborano dati ai margini (edge) delle reti
 di comunicazione invece che nei cloud centralizzati. Ciò
 se da un lato permette l’interazione con client di tutti
 i tipi senza ritardi o in tempo reale, dall’altro compor-
 ta l’insorgere di problematiche di una certa entità per
 i produttori di server e apparecchiature di networking
 e di archiviazione. Fino a ora, tali produttori sviluppa-
 vano soluzioni standardizzate basate su rack per i loro
 sistemi che prevedevano l’adozione di concetti di venti-        congatec propone il processore Intel Xeon D su moduli nei formati
 lazione attiva e l’utilizzo di tecnologia di condizionamen-     COM-HPC Server (Size E/D) e COM Express con pinout Type 7
 to dell’aria ad alte prestazioni per un adeguato controllo
 della gestione termica dei rack e dei sistemi di condizio-      capaci di garantire elevate prestazioni in termini di con-
 namento dell’aria nelle sale server. Tuttavia, un approc-       dizionamento dell’aria e il miglior isolamento possibile
 cio di questo tipo non è spesso il più adatto per gli attuali   per proteggerli dal caldo e dal freddo.
 server edge.
 ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating              Server edge “liberi” dall’aria condizionata
 and Air-Conditioning Engineers), ha condotto approfon-          Nelle sue raccomandazioni ASHRAE suggerisce per i
 diti studi relative alle migliori modalità di installazione     data center edge una variazione di temperatura massima
 dei server edge in ambienti particolarmente gravosi.            ammissibile di 20 °C (in un’ora) e di 5 °C (in 15 minuti).
 Quindi, le aziende associate attive nel settore del riscal-     Ciò richiede complesse tecnologie per il condizionamen-
 damento, raffreddamento, ventilazione e condiziona-             to dell’aria molto difficili da implementare. Senza di-
 mento dell’aria possono già disporre di raccomandazio-          menticare che la conformità a queste linee guida risulta
 ni abbastanza plausibili circa le modalità da seguire per       quasi impossibile specialmente durante i lavori di manu-
 il progetto di data center edge (più vicini alla periferia)     tenzione nei data center edge, più piccoli di una cabina

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CONGATEC                        LA COPERTINA DI EMBEDDED

telefonica e che devono necessariamente essere aperti,
indipendentemente dalla temperatura esterna, per con-
sentire la manutenzione stessa. Quindi non è possibile
accedere a questi sistemi attraverso una camera per il
controllo della climatizzazione e chiudere rapidamente
la porta prima di eseguire i lavori di manutenzione nella
sala server edge completamente climatizzata.
I server edge e i data center che operano in ambienti
gravosi necessitano quindi di soluzioni progettate in
modo da resistere a variazioni di temperature di note-
vole entità e di operare in un intervallo di temperature
notevolmente superiore rispetto a quello previsto per gli
apparati IT installati in ambienti chiusi che varia tra 0 e
40 °C. Negli ambienti industriali i sistemi embedded pos-
sono essere esposti a temperature artiche (-40 °C) così
come a temperature roventi (+85 °C). Ciò significa che
                                                               L’approccio modulare che contraddistingue i Server-on-Module
ogni componente deve essere opportunamente “irrobu-            semplifica lo sviluppo di server edge dedicati con layout delle
stito”.                                                        interfacce specifico per l’applicazione considerata utilizzando
                                                               schede carrier custom
Progetti “rugged” per ridurre i costi di condizionamento
dell’aria                                                      Un progetto con requisiti molto elevati
Il punto chiaramente più nevralgico nel progetto dei ser-      In ogni caso, il solo processore per server non è suffi-
ver edge e delle apparecchiature di networking e di ar-        ciente per realizzare un server edge “rugged”. Soddisfa-
chiviazione è la scelta del processore. Questa decisione       re le richieste progettuali di un sistema destinato all’uso
comporta due alternative. La prima è seguire le racco-         in ambienti gravosi richiede un know-how di prim’ordi-
mandazioni di ASHRAE e ricorrere quindi alle tecnolo-          ne. Ogni singolo componente che viene utilizzato deve
gie per il condizionamento dell’aria e per l’isolamento,       essere qualificato per questo ambiente, mentre requisiti
il che comporta elevati investimenti e onerosi costi ope-      particolari devono essere soddisfatti per il progetto del
rativi per l’energia secondaria. La seconda è sviluppare       circuito stampato e della scheda. Tra i vari esempi si
sistemi che non richiedono tutto ciò in quanto sono in         possono annoverare i rivestimenti speciali che proteg-
grado di operare in modo affidabile anche a temperatu-         gono contro l’acqua di condensa e altri agenti ambienta-
re estreme e possono essere implementati in maniera            li, oppure l’elevato livello di protezione richiesto contro
più economica in ambienti gravosi – dalle installazioni        segnali elettromagnetici e ad alta frequenza che possono
in fabbrica ai sistemi di comunicazione per uso esterno,       penalizzare le prestazioni del dispositivo.
dalla videosorveglianza e altre apparecchiature per in-        Le aziende impegnate nello sviluppo di tecnologie di ela-
frastrutture critiche ai server installati in sistemi mobili   borazione embedded come congatec possono vantare
che spaziano dai treni agli aerei ai bus navetta impiegati     decenni di esperienza nella progettazione di sistemi di
nelle città “intelligenti”.                                    questo tipo. Da molto tempo integrano tecnologie desti-
Grazie ai nuovi processori della linea Intel Xeon-D,           nate al mondo PC, come i processori Intel Core, nei siste-
è ora disponibile una tecnologia avanzata per server           mi embedded adattandoli all’uso in ambiente industria-
qualificata per l’uso a temperature estreme, comprese          le. Tali aziende hanno maturato conoscenze approfondi-
nell’intervallo tra -40 °C e 85 °C. Ora, anche i server ad     te dei requisiti e degli standard di certificazione in vigore
altissime prestazioni non sono più vincolati dalle severe      in un’ampia gamma di comparti industriali e progettano
limitazioni termiche tipiche delle sale server climatiz-       i loro sistemi in modo da garantirne la disponibilità sul
zate. In ultima analisi, possono essere installati e messi     lungo termine al fine di soddisfare le richieste tipiche
in funzione (deployed) laddove è richiesto un massiccio        del mondo industriale, fornendo agli OEM soluzioni con
trasferimento di dati senza vincoli di latenza, alla peri-     configurazioni identiche della scheda per periodi di 7,
feria delle reti IoT (Internet of Things) e nelle moderne      10 o persino 15 anni. Esse sono inoltre perfettamente
fabbriche digitali (Industry 4.0).                             consapevoli del fatto che i progetti per applicazioni in-

                                                                                          EMBEDDED 84 • MAGGIO • 2022            7
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LA COPERTINA DI EMBEDDED                                                  CONGATEC

 I progetti scheda madre/scheda madre standard solitamente supportano solamente interfacce standard a bordo che sono posizionate
 sulla parte posteriore della scheda). Poiché una tale disposizione non tiene conto dei requisiti richiesti in ambito industriale, la
 possibilità di utilizzo come server edge per applicazioni IoT è limitato. Di norma esse non sono neppure progettate per poter operare
 in un intervallo di temperature esteso (da -40 a +85 °C) e non garantiscono la disponibilità sul lungo termine (da 7 a 15 anni).
 Con i Server-on-Module è invece possibile utilizzare la meccanica di questi fattori di forma e progettare una scheda carrier in
 cui le interfacce richieste sono posizionate ove richiesto

 dustriali differiscono in modo significativo da quelli de-          sore, bensì focalizzare la loro attenzione solamente sul
 stinati al mondo aziendale, in quanto le applicazioni del           posizionamento dei componenti sulla scheda in funzio-
 primo tipo richiedono una personalizzazione più o meno              ne della specifica applicazione considerata e disporre le
 spinta: per tale motivo progetti di tipo modulare che pre-          interfacce nelle posizioni corrette sulla scheda carrier.
 vedono il ricorso a moduli COM (Computer on Module)                 A questo proposito, il comitato di standardizzazione di
 rappresentano la soluzione ideale per lo sviluppo delle             PICMG ha di recente rilasciato la “COM-HPC Carrier
 schede. Le medesime aziende hanno anche acquisito la                Design Guide” (ovvero la guida alla progettazione di
 consapevolezza che la standardizzazione è la chiave di              schede carrier conformi allo standard COM-HPC): essa
 volta e per tale motivo hanno contribuito alla stesura di           fornisce le principali linee guida per la realizzazione di
 standard riconosciuti a livello globale per tali moduli.            piattaforme di elaborazione embedded su specifica del
                                                                     cliente interoperabili e scalabili basate sul nuovo stan-
 Gli standard, ovvero la via più veloce per raggiungere              dard, oltre a facilitare la comprensione, da parte degli
 l’obiettivo                                                         sviluppatori, della logica che ha ispirato la stesura dello
 Con l’introduzione della nuova specifica COM-HPC Ser-               standard.
 ver e il lancio nei nuovi processor Intel Xeon D, questo
 connubio di competenze è stato trasferito alla progetta-            “Sapere è potere”
 zione di server edge per applicazioni industriali. Per la           Al fine di consentire agli sviluppatori di comprendere in
 prima volta, gli sviluppatori hanno accesso a prodotti              maniera semplice, rapida ed efficiente le nuove regole
 concreti. Il vantaggio di questi nuovi Server-on-Modu-              di progetto congatec ha aperto una scuola di formazio-
 le basati sullo standard COM-HPC è rappresentato dal                ne (sia online sia on-site) per i progetti basati sullo stan-
 fatto che gli sviluppatori li possono integrare nelle loro          dard COM-HPC (Client e Server). Frequentando questa
 schede carrier come logica di elaborazione embedded di              scuola gli sviluppatori possono assistere a un’introdu-
 tipo “application-ready”. Ciò significa che non devono              zione tenuta da esperti sul nuovo mondo dei progetti di
 preoccuparsi delle problematiche connesse al proces-                sistemi di elaborazione edge ed embedded di fascia alta

 8    EMBEDDED 84 • MAGGIO • 2022
LA COPERTINA DI EMBEDDED - MAGGIO 2022 84 SPECIALE - Elettronica Plus
CONGATEC                           LA COPERTINA DI EMBEDDED

basati sul nuovo standard per moduli COM. Il program-                 seguire per la gestione della potenza, dai requisiti per
ma di addestramento illustra tutti gli elementi essenziali            necessari per garantire l’integrità dei segnali alla scelta
della progettazione, sia quelli obbligatori sia quelli con-           dei componenti. Le sessioni focalizzate sulle interfacce
sigliati, oltre a fornire esempi di schemi circuitali svilup-         di comunicazione forniscono le linee guida utili per evi-
pati seguendo le migliori procedure (best practice) delle             tare errori nella complessa progettazione di interfacce di
schede carrier e dei relativi accessori, come le soluzioni            comunicazione seriali ad alta velocità: da PCIe Gen 4 e
di raffreddamento senza ventole di fascia alta utilizzate             Gen 5 a USB 3.2 Gen 2 e USB 4 con Thunderbolt su USB
per il design di server caratterizzati da consumi ugua-               C fino a 100 Gigabit Ethernet. Il programma di formazio-
li o superiori a 100 W. Ricche di funzionalità, le schede             ne prevede anche la gestione dei segnali in banda late-
carrier di valutazione per moduli conformi ad HPC Ser-                rale per interfacce 10G/25G/40G/100G Ethernet KR che,
ver vengono utilizzate come piattaforme di riferimento                in conformità alle specifiche COM-HPC, devono essere
utili per apprendere le modalità di implementazione dei               deserializzati sulla scheda carrier. Nel corso di queste
processori Xeon D di Intel. Esse sfruttano l’intero set di            sessioni viene anche spiegato come i progetti sviluppati
funzionalità previste dallo standard e gli sviluppatori le            secondo le migliori procedure utilizzano interfacce stan-
possono impiegare come piattaforme lo sviluppo di ulte-               dard quali SPI, I2C e GPIO.
riori applicazioni.                                                   Un’introduzione all’implementazione del firmware
Lo scopo della scuola di congatec è fornire a tutti gli
sviluppatori le basi fondamentali della progettazione
                                                                      La differenza tra i moduli COM-HPC Server Size E e size D con
conforme a COM-HPC, dalla spiegazione dei vari stra-                  processore Intel Xeon D è rappresentata dal numero dei possibili
ti (layer) che compongono la scheda PCB alle regole da                zoccoli di RAM, che determina anche le dimensioni del modulo

 Module                 conga-B7Xl                           conga-HPC/sILL                       conga-HPC/sILH
 Fattore di forma       COM Express Type 7                   COM-HPC Server Size D                COM-HPC Server Size E
 Dimensioni             125 mm x 95 mm                       160 mm x 160 mm                      200 mm x 160 mm
 Processore             Intel Ice Lake D (LCC)               Intel Ice Lake D (LCC)               Intel Ice Lake D (HCC)
 Numero di core         Da 4 a 10                            Da 4 a 10                            Da 4 a 20
 RAM                    Fino a 128 GB DDR4                   Fino a 256 GB DDR4                   Fino a 1 TB GB DDR4
                        (up to 4x S0-DIMM)                   (4x RDIMM/UDIMM)                     (8x RDIMM/UDIMM)
 TDP                    40-67 W                              40-67 W                              65-118 W
 Interfacce
 PCIe                   16x PCIe Gen 4                       16x PCIe Gen 4               32x PCIe Gen 4
                        16x PCIe Gen 3                       16x PCIe Gen 3               16x PCIe Gen 3
 USB                    4x USB 3.1 Gen 1                     4x USB 3.1 Gen 1             4x USB 3.1 Gen 1
                        4x USB 2.0                           4x USB 2.0                   4x USB 2.0
 Ethernet               1x 2.5 GbE with TSN                  1x 2.5 GbE with TSN          1x 2.5 GbE with TSN
                        4x 10 GbE (KR support)               2x 25, 4x 10, 8x 2.5 GbE (KR 1x 100, 2x 50, 4x 25, ... GbE (KR
                                                             or SFI support)              or SFI support)
 SATA                   2x SATA II                           2x SATA II                   2x SATA II
I moduli nei formati COM-HPC Server (Size D) e COM Express Type 7 si differenziano non solo in termini di dimensioni, ma anche di pinout
 Tab. 1 – I moduli nei formati COM-HPC Server (Size D) e COM Express Type 7 si differenziano non solo in termini di
 dimensioni, ma anche di pinout
                                                                                                  EMBEDDED 84 • MAGGIO • 2022          9
                                                                           Dissipazi
                           N°     di                     L2 /      L3
                                           Clock                           one             Intervallo di
 Processore                core/                         Cache
                                           [GHz]                           Potenza         temperatura
                           Thread                        [MB]
LA COPERTINA DI EMBEDDED - MAGGIO 2022 84 SPECIALE - Elettronica Plus
LA COPERTINA DI EMBEDDED                                                                             CONGATEC

                                                                                                                         Dissipazio
                                                                                                                             DissipazioDissipazio
                                                   N° N°di di N° di                           L2 L2 / L3 / L3 L2 / L3Dissipazio
                                                     N° di                  Clock
                                                                                Clock      Clock
                                                                                   Dissipazio   L2 / L3                  ne  ne
                                                                                                                         Dissipazio    ne Intervallo
                                                                                                                                                Intervallo   di    di
                                                                                                                                                             Intervallo       di
                    Processore
                   N°   Processore
                       di          Processore core/      di / L3core/ Clock
                                                   N° core/
                                                        L2                                    Cache / L3 Cache ne
                                                                                               L2Cache                                       Intervallo di
                      Processore Clock               core/                  [GHz]
                                                                                [GHz]
                                                                            Clock  ne [GHz]     Cache    Intervallo Potenza
                                                                                                                         di PotenzaPotenza
                                                                                                                         ne                 temperatura
                                                                                                                                                temperatura
                                                                                                                                            Intervallo       temperatura
                                                                                                                                                              di
re                 core/
                     Processore                    Thread
                                                       Thread
                                                   core/Cache Thread          [GHz]           [MB][MB] [MB] Potenza
                                                                                               Cache                                         temperatura
                                      [GHz]          Thread                 [GHz]  Potenza [MB]temperatura               CPU CPU
                                                                                                                         Potenza[W][W] CPUtemperatura
                                                                                                                                             [W]
                   Thread                               [MB]
                                                   Thread                                      [MB]                        CPU [W]
                    Intel
                        Intel Xeon  Xeon D-Xeon
                                   Intel     D-         D-                         CPU [W]                               CPU [W]
                      Intel Xeon D-                20 20/ 40/ 40 20 /2.0     402.0         2.025 25/ 30/ 30 25 / 30      118118        118 -40°C-40°C - 85°C
                                                                                                                                                           - -40°C
                                                                                                                                                              85°C - 85°C
Xeon     D-         2796TE
                        2796TE
                     Intel         2796TE
                                Xeon      D-         20 / 40                  2.0               25 / 30                    118               -40°C - 85°C
                   202796TE
                       / 40           2.0          20 25 / 40/ 30           2.0 118            25 / 30   -40°C - 85°C    118                -40°C - 85°C
                     2796TE
                    Intel
                        Intel Xeon  Xeon D-Xeon
                                   Intel     D-         D-
                      Intel Xeon D-                16 16/ 32/ 32 16 /2.0     322.0         2.020 20/ 24/ 24 20 / 24      100100        100 -40°C-40°C - 85°C
                                                                                                                                                           - -40°C
                                                                                                                                                              85°C - 85°C
Xeon     D-         2775TE
                        2775TE
                     Intel         2775TE
                                Xeon      D-         16 / 32                  2.0               20 / 24                    100               -40°C - 85°C
                   162775TE
                       / 32           2.0          16 20 / 32/ 24           2.0 100            20 / 24   -40°C - 85°C    100                -40°C - 85°C
                     2775TE
                    Intel
                        Intel Xeon  Xeon D-Xeon
                                   Intel     D-         D-
                      Intel Xeon D-                12 12/ 24/ 24 12 /1.8     241.8         1.815 15/ 18/ 18 15 / 18      77 77         77 -40°C -40°C - 85°C
                                                                                                                                                           - -40°C
                                                                                                                                                              85°C - 85°C
Xeon     D-         2752TER
                        2752TER
                     Intel         2752TER
                                Xeon      D-         12 / 24                  1.8               15 / 18                    77                -40°C - 85°C
                   122752TER
                       / 24           1.8          12 15 / 24/ 18           1.8 77             15 / 18   -40°C - 85°C    77                 -40°C - 85°C                   Configurazioni dei
R                    2752TER
                    Intel
                        Intel Xeon  Xeon D-Xeon
                                   Intel     D-         D-                                                                                                                 processori Intel Xeon
                      Intel Xeon D-                8 / 816/ 16 8 / 16       2.12.1         2.110 10/ 12/ 12 10 / 12      80 80         80 0°C0°C  - 60°C
                                                                                                                                                       - 60°C0°C - 60°C
Xeon     D-         2733NT
                        2733NT
                     Intel         2733NT
                                Xeon      D-         8 / 16                   2.1               10 / 12                    80                0°C - 60°C                    D 27xx (versione HCC)
                   8 /2733NT
                       16             2.1          8 / 1016 / 12            2.1 80             10 / 12   0°C - 60°C80                       0°C - 60°C                     dei moduli COM-HPC
                     2733NT
                    Intel
                        Intel Xeon  Xeon D-Xeon
                                   Intel     D-         D-
                      Intel Xeon D-                4 / 48 / 8 4 / 81.91.9                  1.95 / 56 / 6 5 / 6 65 65                   65 0°C0°C  - 60°C
                                                                                                                                                       - 60°C0°C - 60°C    Server (Size E - 200 x
Xeon     D-         2712T
                        2712T
                     Intel Xeon D- 2712T             4  /  8                  1.9               5  /  6                    65                0°C    -  60°C
                   4 /2712T
                       8              1.9          4 / 58 / 6               1.9 65             5 / 6 0°C - 60°C65                           0°C - 60°C                     160 mm) di congatec
                     2712T
                                                                                                                              Dissipa
                                                                                                                                  Dissipa Dissipa
                                                                                                                                Dissipa
                                                                                         Dissipa                             Dissipazio
                                                                                                                                 Dissipazio
                                                                                                                                  zione Dissipazio
                                                                                                                              zione
                                                                                                                               Dissipa      zione
                                                   N° N°N°
                                                        di N°  di diN° N°
                                                              di           di  di
                                                                            Velocità          L2 L2
                                                                                VelocitàVelocità   L2
                                                                                                    / L3 // L3
                                                                                                         L2  L3/ L2
                                                                                                                 L3 L2/ L3/ L3 zione
                                                     N° di                    Velocità
                                                                                ClockClock      L2 / L3
                                                                                         zioneClock
                                                                                       Dissipazio                            ne
                                                                                                                              di ne
                                                                                                                             Dissipazio
                                                                                                                                  di
                                                                                                                               zione       ne   Intervallo
                                                                                                                                                     Intervallo
                                                                                                                                            diIntervallo
                                                                                                                                                  Intervallo    di  dididi
                                                                                                                                                                    Intervallo
                                                                                                                                                                 Intervallo      didi
                   N°   Processore
                       N°    Processore
                            di
                    Processore
                        Processore
                       di             Processorecore
                                   Processore
                                      Velocità          core/
                                                         di/ core/
                                                         N°
                                                   N° core
                                                        L2     L2
                                                               /diL3   L3core/
                                                                  / / core  di
                                                                             / clock          Cache
                                                                                di clockdi clock
                                                                            Velocità               Cache
                                                                                                    L2
                                                                                               L2Cache
                                                                                                    / L3 Cache
                                                                                                          / L3Cache   Cache di                  Intervallo di
                      Processore          Clock core /                        di[GHz]
                                                                                  clock
                                                                                     [GHz]
                                                                                 Clock ne       CacheIntervallo
                                                                                         di [GHz]              IntervallodiPotenza
                                                                                                                               diPotenza
                                                                                                                                  PotenzPotenza
                                                                                                                             diPotenz
                                                                                                                             ne                 temperatura
                                                                                                                                                     temperatura
                                                                                                                                              temperatura
                                                                                                                                                 Intervallo
                                                                                                                                            Potenztemperatura
                                                                                                                                              Intervallo         ditemperatura
                                                                                                                                                                    di
                                                                                                                                                                 temperatura
ssore
re                 corecore/
                         Processore
                          /
                     Processore       di clock Thread
                                                   core Thread
                                                            /Thread
                                                         core/
                                                       Thread
                                                        Cache  Cache       Thread
                                                                            [GHz]
                                                                       Thread   [GHz] [GHz]
                                                                            di clock          [MB] [MB]
                                                                                               CacheCache
                                                                                                  [MB]   [MB][MB]     [MB] Potenz               temperatura
                                          [GHz] Thread                        [GHz]
                                                                                 [GHz] Potenza
                                                                                         Potenz [MB] temperatura
                                                                                                               temperatura   CPU  a [W]
                                                                                                                                 CPU
                                                                                                                              aPotenz
                                                                                                                             Potenza
                                                                                                                                 CPU CPU[W]CPU    [W]
                                                                                                                                                 temperatura
                                                                                                                                            a temperatura
                                                                                                                                               CPU
                       Thread
                   Thread             [GHz]              Thread
                                                        [MB]
                                                   Thread      [MB] [GHz]                      [MB] [MB]                        a CPU
                        IntelIntel XeonXeon D-Xeon
                                      Intel       D-           D-                      CPU
                                                                                         a CPU[W]                             [W]
                                                                                                                             CPU
                                                                                                                               a CPU[W] [W]
                                                                                                                                  [W]
                                                        20 20  / 40/ 40 20 /2.0   402.0       2.025 25    / 30/ 30 25 / 30   118[W]
                                                                                                                                 118       118 -40°C -40°C  - 85°C- -40°C
                                                                                                                                                                    85°C - 85°C
  Xeon D-               2796TE
                    Intel    2796TE
                         Intel
                        Intel   Xeon  2796TE
                                    Xeon
                                    Xeon
                                   Intel  D-Xeon
                                              D-
                                             D-         D-                               [W] 12.5 12.5/ 15     / 12.5
                                                                                                                    15 / 15    [W]
                      Intel
                       20 / 40   Xeon       D-
                                          2.0      10 10/2020/25  40/ 10
                                                                / 20   30 /2.0   2.0 118
                                                                             202.0              12.5
                                                                                           2.0 25 / 30       /   15
                                                                                                               -40°C - 85°C   67 67
                                                                                                                             118            67-40°C
                                                                                                                                                 -40°C
                                                                                                                                                  -40°C  - 85°C
                                                                                                                                                            - -85°C
                                                                                                                                                                 85°C - 85°C
                                                                                                                                                                 -40°C
TE
Xeon  D-            1746TER
                         2796TE
                        1746TER
                     Intel
                        Intel      1746TER
                                Xeon
                             Intel  Xeon          D- 1012.5
                                          D- D-Xeon
                                       Xeon
                                      Intel                / 20D- / 15 2.0                    MB  MB / 15
                                                                                               12.5              MB             67              -40°C - 85°C Configurazioni dei
                   101746TER
                       / 20           2.0          10 16 / 20  / 32/ 32 16
                                                              16                  322.067 2.0
                                                                            2.0/2.0             MB 20 20  / -40°C
                                                                                                            24/ 24 20 - 85°C   67100
                                                                                                                             100
                                                                                                                          / 24             100-40°C
                                                                                                                                                -40°C    - 85°C
                                                                                                                                                     -40°C  - 85°C- -40°C
                                                                                                                                                                    85°C - 85°C
R Xeon D-            1746TER
                        2775TE
                    Intel    2775TE
                         Intel
                        Intel   Xeon  2775TE
                                    Xeon
                                    Xeon
                                   Intel  D-Xeon
                                              D-
                                             D-         MB
                                                        D-                                     MB                                                                          processori Intel Xeon
                      Intel
                       16 / 32 Xeon 2.0     D-     8 / 816/ 16 20
                                                                / 32/ 824/ 16    2.0 100
                                                                            1.91.9         1.910 10/2012// 1224-40°C
                                                                                                                 10 / 12- 85°C52 52
                                                                                                                             100            52-40°C
                                                                                                                                                 -40°C
                                                                                                                                                  -40°C  - 85°C
                                                                                                                                                            - -85°C
                                                                                                                                                                 85°C -D85°C
                                                                                                                                                                 -40°C
TE
Xeon  D-            1732TE
                         2775TE
                        1732TE
                     Intel
                        Intel      1732TE
                                Xeon
                             Intel  Xeon  D- D-Xeon
                                       Xeon
                                      Intel       D- 8 / 16D-                 1.9               10 / 12                         52              -40°C - 85°C                  17xx (versione LCC)
                   8 /1732TE
                       16             1.9          8 / 101612
                                                        12     / 12
                                                                  24/ 24 12       241.852 1.8
                                                                            1.9/1.8            10 15/ 12  / -40°C
                                                                                                         15 18/ 18 15 - 85°C 77
                                                                                                                          / 18 5277        77 -40°C
                                                                                                                                                -40°C    - 85°C
                                                                                                                                                     -40°C  - 85°C- -40°C
                                                                                                                                                                    85°Cdei  - 85°C
                                                                                                                                                                                moduli nei formati
  Xeon D-            1732TE
                        2752TER
                    Intel    2752TER
                         Intel
                        Intel   Xeon  2752TER
                                    Xeon
                                    Xeon
                                   Intel  D-Xeon
                                              D-
                                             D-         D-
                      Intel
                       12 / 24 Xeon 1.8     D-     8 / 816
                                                         12/ 1615
                                                                / 24/ 818/ 16    1.8 772.210 10
                                                                            2.22.2                 /1512// 1218-40°C
                                                                                                                 10 / 12- 85°C59 59
                                                                                                                             77             590°C   - 60°C
                                                                                                                                                 -40°C
                                                                                                                                                  0°C     - -60°C
                                                                                                                                                               85°C
                                                                                                                                                                 0°C - 60°CCOM-HPC Server (Size
TER
Xeon  D-            1735TR
                         2752TER
                        1735TR
                     Intel
                        IntelIntel 1735TR
                                XeonXeon          D- 8 / 16D-
                                          D- D-Xeon
                                       Xeon
                                      Intel                                   2.2               10 / 12                         59              0°C - 60°C
                   8 /1735TR
                       16             2.2          8 / 10
                                                        816/ 8/16 12
                                                                  / 16 82.2     2.12.159 2.1
                                                                             / 16              10 10/ 12  / 0°C
                                                                                                         10 12/ 12 - 60°C
                                                                                                                      10 / 12805980        80 0°C
                                                                                                                                                0°C-0°C60°C
                                                                                                                                                       - 60°C- 60°C 0°C -D60°C- 160 x 160 mm) e
  Xeon D-            1735TR
                        2733NT
                    Intel    2733NT
                         Intel
                        Intel   Xeon  2733NT
                                    Xeon
                                    Xeon
                                   Intel  D-Xeon
                                              D-
                                             D-         D-                                                                                                                 COM Express Type 7
                      Intel
                       8 / 16    Xeon       D-
                                          2.1      4 / 48 // 81016 / 412/ 82.42.42.1 802.45 / 56    10/ 6/ 12  0°C
                                                                                                                 5 / -660°C80 50 50         50-40°C
                                                                                                                                                 0°C
                                                                                                                                                  -40°C    85°C
                                                                                                                                                        -- 60°C
                                                                                                                                                              - -40°C
                                                                                                                                                                 85°C - 85°C
NT
Xeon  D-            1715TER
                         2733NT
                        1715TER
                     Intel
                        Intel      1715TER
                                Xeon
                             Intel  Xeon          D- 4 / 8 D-
                                          D- D-Xeon
                                       Xeon
                                      Intel                                   2.4               5/6                             50              -40°C - 85°C (95 mm x 120 mm) di
                   4 /1715TER
                       8              2.4          4 /5 48 / 468 / 8 42.4    / 81.91.950 1.9   5 / 56 / 56-40°C
                                                                                                             / 6 5- 85°C/ 6 65 5065        65 -40°C
                                                                                                                                                0°C0°C -- 60°C
                                                                                                                                                           85°C
                                                                                                                                                             - 60°C 0°C -congatec
                                                                                                                                                                            60°C
R Xeon D-            1715TER
                        2712T2712TXeon
                         Intel        2712TD-
                       4/8                1.9            4 / 58 / 6              1.9 65             5 / 6 0°C - 60°C65                           0°C - 60°C
T                        2712T
                    su architetture x86 – dal BIOS embedded alle caratte- HPC (Size EDissipa                                         eDissipa
                                                                                                                                        D) conDissipa
                                                                                                                                                  processori Intel Xeon D (nome in
                    ristiche del BMC (Board Management Controller)                           Dissipa e codice Ice Lake            zione   D) inzione
                                                                                                                                       zione
                                                                                                                                   Dissipa        package BGA non si distinguono
                    dell’MMC (Module Management         N° N°  di di Controller)
                                                                           N° diVelocità
                                                                                     Velocità      L2 L2
                                                                                              Velocità
                                                                                          – completa      / L3 / L3   L2 / L3 per la possibilità di operare nell’intervallo di
                                                                                                                  solamente
                                                                                             zione                                di   di
                                                                                                                                   zione         diIntervallo
                                                                                                                                                       Intervallo     di  di
                                                                                                                                                                      Intervallo    di
                        Processore
                       N°    Processore
                            di
                    il programma      Processore
                                        diVelocità
                                           formazione   core
                                                         N° coredi/ / L3
                                                               L2
                                                               della   / fase   di
                                                                           coredi   clock
                                                                                     di clockin
                                                                                  / design
                                                                                 Velocità          Cache
                                                                                                    L2Cache
                                                                                              di clock                Cache
                                                                                                          / L3 temperatura
                                                                                             di (inte- Intervallo                  dicompreso
                                                                                                                               di Potenz             tra     -40 etemperatura
                                                                                                                                                   temperatura
                                                                                                                                       Potenz Potenz   temperatura
                                                                                                                                                   Intervallo         di85 °C. Essi permetto-
ssore                  core
                         Processore
                    grazione).               clock Thread
                               / Senzadidimenticare      core Thread
                                                               Cache
                                                                   / sessioni
                                                                  le            [GHz]
                                                                           Thread    [GHz]
                                                                                 diche
                                                                                     clock    [GHz]
                                                                                         riguardano[MB]
                                                                                                    Cache[MB]no[MB]    anche diaPotenz
                                                                                                                                    eliminare       molti dei “colli di bottiglia” im-
                                                                                             Potenz              temperatura         CPU
                                                                                                                                       a CPU a temperatura
                                                                                                                                                    CPU
                       Thread             [GHz]          Thread[MB]
                    le strategie di verifica e di collaudo che affrontano        [GHz]              [MB]
                                                                                                  tutte putabili alle[W]
                                                                                             a CPU                                 a restrizioni
                                                                                                                                       [W]
                                                                                                                                      CPU        [W]cui sono soggetti i server edge
                    le problematiche,
                        IntelIntel XeonXeondalla
                                      Intel       D-verifica
                                              D-Xeon           D- del progetto della[W]        scheda
                                                                                                   12.5  12.5/ tradizionali
                                                                                                                    15
                                                                                                                    / 12.5
                                                                                                                        15 / 15     e saranno in grado di accelerare sensibil-
                                                                                                                                   [W]
                    iniziale    al collaudo   durante   10la10 / produzione
                                                                  20/ 20 10 /2.0  202.0       2.0 Con mente l’esecuzione          67 67          67-40°C
                                                                                                                                                       -40°C   - 85°C
                                                                                                                                                                    -di-40°C
                                                                                                                                                                      85°C     - 85°C
  Xeon        D-        1746TER
                             1746TER
                         Intel        1746TER
                                    Xeon      D-               12.5       / 15 in volumi. MB        12.5 MB / 15      MB                      dei   carichi              lavoro    (workload) dei
                       10 / 20            2.0            10 / 20                 2.0         67                  -40°C - 85°C 67                   -40°C - 85°C
TER                 un Intel
                        programma
                         1746TER
                             Intel Xeon   di formazione
                                       Xeon
                                      Intel   D-Xeon
                                                  D-           D-così completo, la scuola
                                                               MB                                   MB  di microserver della prossima generazione che devono
                    congatec      siXeon
                                     pone  l’obiettivo  8 /di 816 / 16 8 / 16
                                                                  semplificare  1.91.9        1.910 10
                                                                                      il più possibi-     / 12/ 12                52 52
                                                                                                                      10 / 12 prestazioni
                                                                                                                  garantire                      52-40°C
                                                                                                                                                       -40°C
                                                                                                                                                  real-time    - 85°C
                                                                                                                                                                    - -40°C
                                                                                                                                                                      85°C
                                                                                                                                                                      e operano- 85°Cin ambienti
  Xeon        D-        1732TE
                             1732TE
                         Intel        1732TE  D-
                       8 / 16             1.9            8 / 10 16 / 12          1.9         52 10 / 12 -40°C - 85°C 52                            -40°C - 85°C
TE                  le la   progettazione
                         1732TE
                        IntelIntel XeonXeon D-
                                      Intel    diXeon
                                                  server D-
                                                  D-            edge “rugged”. Ovviamen- ostili e in un intervallo di temperatura esteso. Tra le
                    te, 1735TR
                        l’azienda     è  anche          8   / 816 / 16 8 / 16   2.22.2        2.210 10    / 12/ 12 10 / 12 59 59                 590°C0°C - 60°C- 60°C0°C - 60°C
  Xeon        D-             1735TR
                         Intel        1735TR
                                    Xeon      D- in grado di fornire ai clienti OEM numerose migliorie apportate si possono segnalare la
                       8 / 16             2.2            8  /  10
                                                                16   / 12        2.2         59 10 / 12 0°C - 60°C 59                              0°C     - 60°C
TR                  interessati
                         1735TR
                        Intel        progetti
                             Intel XeonXeon D-
                                      Intel    di D-sistemi
                                                Xeon           D-completi, realizzati sfrut- disponibilità di un massimo di 20 core e di 1 TByte di
                    tando     i nuovi    moduli         4   / 48 / 8 4 / 82.42.4              2.45 / 56 / 6 5 / 6                 50 50          50-40°C
                                                                                                                                                       -40°C   - 85°C
                                                                                                                                                                    - -40°C
                                                                                                                                                                      85°C - 85°C
  Xeon        D-        1715TER
                             1715TER
                         Intel        1715TER
                                    Xeon      D- COM-HPC Server e l’estesa rete RAM (su un massimo di 8 zoccoli DRAM con velocità
                       4  / 8
                    di partner.           2.4            4  /  58  / 6           2.4         50     5  /  6      -40°C    - 85°C   50              -40°C       -  85°C
                                                                                                                  di trasferimento di 2993 MT/s), fino a 47 canali (lane)
TER                      1715TER
                                                                                                                  PCIe per modulo in totale e 32 canali PCIe Gen4 (che
                    Accelerare l’esecuzione dei carichi di lavoro dei server garantiscono il raddoppio del throughput per canale),
                    edge                                                                                          connettività fino a 100 GbE e supporto TCC/TSN. Que-
                    I nuovi Server-on-Module conformi allo standard COM- sti processori sono realizzati sfruttando il processo da

                   10      EMBEDDED 84 • MAGGIO • 2022
CONGATEC                        LA COPERTINA DI EMBEDDED

10 um di Intel che garantisce consumi di potenza otti-        sono disponibili funzionalità di protezione hardware
mizzati. I server impiegati per l’archiviazione e l’analisi   tra cui Intell Boot Guard, Intel TME-MT (Total Me-
video possono sfruttare il set di istruzioni AVX-512 che      mory Encryption-Multi Tenant) e Intel SGX (Softwa-
supporta VNNI (Vector Neural Network Instructions) e          re Guard eXtension). Per migliorare le caratteristiche
il toolkit OpenVINO per l’analisi dei dati basata sull’in-    RAS (Reliability, Availability, Serviceability) i nuovi
telligenza artificiale (AI).                                  moduli processore integrano Intel ME (Managability
                                                              Engine) e supportano funzioni di gestione dell’hardwa-
Una pietra miliare per i progetti di server edge              re da remoto come IPMI e Redfish. Esiste infatti un’al-
real-time                                                     tra specifica PCIMG che assicura l’interoperabilità di
L’introduzione sul mercato dei Server-On-Module in            tali implementazioni e il programma di formazione del-
formato COM-HPC basati sui processori Ice Lake D              la scuola di congatc si occupa anche di questo aspetto.
permette di conseguire tre obiettivi fondamentali. In
primo luogo, grazie alla possibilità di operare in un         Server-on-Module con processsori Intel Xeon D: le
intervallo di temperature esteso, l’utilizzo dei Ser-         diverse opzioni
ver-On-Module basati sui processor Intel Xeon D non           I nuovi moduli saranno disponibili in versioni con eleva-
è più limitato alle applicazioni industriali standard, ma     to numero di core (HCC – High Core Count) e con ridot-
può essere esteso ad altri ad altri ambiti come le ap-        to numero di core (LCC – Low Core Count) equipaggiate
plicazioni esterne e il settore automotive. In secondo        con differenti modelli di processore della serie Xeon D:
luogo, i primi Server-on-Module conformi a COM-HPC            • I moduli conga-HPC/sILH in formato COM-HPC Ser-
possono disporre per la prima volta di 20 core con un           ver (Size E) saranno disponibili con cinque differen-
massimo di 8 zoccoli di DRAM, assicurando in tal modo           ti processori Intel Xeon D-2700 di tipo HCC (con un
un’ampiezza di banda di memoria nettamente superio-             numero di core compreso tra 4 e 20), 8 zoccoli DIMM
re rispetto a quelle dei Server-on-Module basati su al-         che potranno ospitare fino a 1 Tbyte di memoria DDR4
tre specifiche PICMG. In terzo luogo, questi nuovi mo-          veloce (con velocità di trasferimento di 2993 MT/s) con
duli server prevedono funzionalità real-time rispetto           ECC, 32 porte PCIe Gen 4 e 16 porte PCIe Gen 3. Tra
sia ai core del processore sia alla connessione Ethernet        le altre caratteristiche di rilievo da segnalare la dispo-
real-time che supporta TCC/TSN, essenziali per lo svi-          nibilità di porte 100 GbE e 2,5 GbE con supporto TSN/
luppo di progetti per l’IIoT digitalizzato e Industry 4.0.      TCC per il funzionamento real time. La dissipazione
Per poter implementare i servizi di consolidamento e            di potenza (base) dei processori è compresa tra 65 e
bilanciamento dei server nel caso di installazioni di ser-      118 W.
ver edge che devono garantire un funzionamento deter-         • I moduli nei formati COM-HPC Server (Size D) e
ministico in real-time, dove diverse applicazioni real-ti-      COM Express con pinout Type 7 saranno disponibili
me operano in maniera indipendente l’una dall’altra su          con cinque differenti modelli di processori Intel Xeon
un singolo server edge, le piattaforme dovrebbero sup-          D-1700 di tipo LCC, con un numero di core compreso
portare macchine virtuali in real-time come a esempio           tra 4 e 10. Mentre il Server-on-Module conga-B7Xl in
RTS Hypervisor di Real Time Systems. Ciò consente               formato COM Express supporta fino a 128 GB di me-
alle fabbriche che operano in conformità ai principi di         moria RAM DDR4 (operante a 2666 MT/s) in tre zoc-
Industry 4.0 di ospitare applicazioni real-time etero-          coli SODIMM, il modulo conga-HPC/sILL in formato
genee su una singola piattaforma server ubicata alla            COM-HPC Server (Size D) prevede 4 zoccoli SODIMM
periferia delle loro reti 5G private e di allocare risorse      che possono ospitare fino a 256 GB di RAM DDR4 ve-
di sistema esclusive ai singoli processi. I Server-on-Mo-       loce (operante a 2933 MT/s) oppure 128 GB di RAM
dule di congatec sono pre-qualificate per supportare            UDIMM con ECC . Entrambi i moduli dispongono di
tali servizi. Installazioni personalizzate con tutte le ne-     16 canali PCIe Gen 4 e altrettanti canali PCIe Gen 3.
cessarie parametrizzazioni possono essere incluse nei           Per la connessione in rete veloce i moduli prevedono
servizi standard che congatec offre per i nuovi moduli          porte fino a 50 GbE e 2,5 GbE con supporto TSN/TCC,
COM-HPC.                                                        mentre la dissipazione (base) dei processori è compre-
Queste serie di moduli si distinguono anche per il gran         sa tra 40 e 67 W.
numero di funzionalità di classe server integrate. Per        • I moduli possono essere pre-ordinati e sono disponi-
i progetti destinati ad applicazioni “mission critical”         bili immediatamente campioni di valutazione di tipo

                                                                                       EMBEDDED 84 • MAGGIO • 2022      11
LA COPERTINA DI EMBEDDED                                           CONGATEC

     “application-ready” con le soluzioni di raffreddamen-       perature estreme. Per quanto riguarda il software, i
     to più adatte per il TDP del processore. Le soluzioni       nuovi moduli sono corredati da una gamma completa
     di raffreddamento spaziano da quelle attive ad alte         di BSP (Board Support Package) per Window, Linux
     prestazioni con adattatore per dissipatore a quelle         e VxWorks, oltre al supporto per la tecnologia RTS
     completamente passive che garantiscono i più elevati        Hypervisor
     livelli di resilienza meccanica contro sollecitazioni e
     vibrazioni. Queste ultime sono in grado di attenua-
     re le sollecitazioni termiche in tutte le applicazioni
     dove sono previsti brevi picchi di fluttuazioni a tem-

 La disponibilità di un massimo di 20 core garantisce
 un’ampia scelta di opzioni per una pluralità
 di applicazioni real-time quando si utilizza la
 tecnologia di virtualizzazione di Real-Time Systems

     Progetti con più moduli basati su COM-HPC
     Progetto di riferimento per il clustering basato sull’intelligenza artificiale realizzato tramite tecniche
     di apprendimento automatico

     I progetti di server edge in formato COM-HPC non sono limitati a moduli singoli. Lo standard supporta anche
     in maniera esplicita schede carrier multi-modulo con configurazioni del modulo COM-HPC eterogenee che
     integrano a esempio acceleratori GPGPU e FPGA. È anche possibile una combinazione di moduli COM-HPC
     Server e COM-HPC Client. congatec, ad esempio, sta lavorando in cooperazione con l’Università di Bielefeld e
     Christmann, azienda operante nel settore IT, allo sviluppo di un server edge che abbina differenti moduli COM-
                                                              HPC su una scheda carrier destinata all’elaborazio-
                                                              ne di carichi di lavoro con vincoli real-time estrema-
                                                              mente severi all’interno di un progetto multi-sistema
                                                              per il clustering (raggruppamento di istanze in gruppi
                                                              sulla base di caratteristiche comuni) basato sull’ap-
                                                              prendimento automatico di dati ad alta dimensionali-
                                                              tà (SOM-Self Organizing Map, ovvero una tipologia di
                                                              reti neurali addestrate mediante apprendimento non
                                                              supervisionato).
                                                               Server edge con moduli COM-HPC per carichi di lavoro con
                                                               vincoli real time particolarmente severi

12      EMBEDDED 84 • MAGGIO • 2022
IL PANNELLO
OPERATORE
POTENTE COME UN IPC                                                    @PARMA 24-26 maggio 2022
                                                                        PAD. 04 / Stand B007

HMI / WP100

HMI ERGONOMICHE          •   Software di visualizzazione UNIQO con
                             object-oriented e cross platform
                                                                         architettura modulare

ED INTUITIVE.            •   Supporto integrale allo standard OPC UA per acquisizioni dati dal
                             campo, comunicazioni M2M e interfacciamento verso sistemi
                             MES/ERP e infrastrutture Cloud
ESPERIENZA UTENTE        •   Script in C# per aggiungere funzionalità custom e integrare
                             applicazioni esistenti
SENZA PRECEDENTI,        •   Gestione automatica dell’intercambiabilità del PLC a runtime
FULL OPC UA              •   Software UBIQUITY integrato per la teleassistenza attraverso
                             connesione VPN end-to-end
                         •   Massime prestazioni nella categoria pannelli operatore grazie al
                             processore Atom™ quad core della piattaforma Intel® Apollo Lake
                         •   Ampia gamma di display LCD, da 7” a 24”, in formato wide
                         •   Pannelli frontali in alluminio, alluminio e vetro True Flat con
                             touchscreen resistivo o capacitivo multitouch
                         •   Disponibile anche come web panel (sistemi WP) per progetti HMI
                             basati su Chromium HTML5

www.asemautomation.com
IN TEMPO REALE | NOVITÀ/TECNOLOGIE

 Accelerare l’innovazione nell’edge
 networking
 Alessandro Nobile
 Advantech presenta l’ultimo nato della
 sua serie AIW-100 - AIW-166K. Questo
 innovativo kit wireless Wi-Fi 6E è un’of-
 ferta avanzata a prova di futuro del por-
 tafoglio Industrial Wireless di Advantech
 (AIW) ed è pensato per soluzioni indu-
 striali che richiedono un throughput più
 veloce, alte velocità di trasmissione e
 una maggiore autonomia della batteria.
 Il modulo wireless supporta dual-stre-
 am Wi-Fi nelle bande 2.4 GHz, 5 GHz e
 6 GHz, rendendo AIW-166K è una scelta
 eccellente per l’uso in apparecchiature L’AIW-166K con capacità Wi-Fi 6E fornisce una maggiore velocità e larghezza di
 mediche, dispositivi di trasporto, intelli- banda precedentemente non disponibile con il Wi-Fi 5
 genza artificiale e chioschi retail. Il kit wireless AIW-166K Advantech include un modulo Wi-Fi 6E, antenne e cavi
 per i test di sviluppo del prodotto, riducendo così lo sforzo complessivo di sviluppo e accelerando il time-to-market
 delle applicazioni di edge networking.
 AIW-166K con capacità Wi-Fi 6E fornisce una maggiore velocità e larghezza di banda precedentemente non dispo-
 nibile con il Wi-Fi 5, accelerando la velocità dei dati da 433 Mb/s a 600 Mb/s nella gamma degli 80 MHz, e da 6933
 Mb/s a 9607 Mb/s nella gamma dei 160 MHz. Oltre alle velocità molto superiori e alla maggiore larghezza di banda,
 la principale differenza sta nel fatto che il Wi-Fi 6 migliora lo stato da MIMO & OFDMA monoutente in onda 1 e 2
 a MIMO & OFDMA multiutente.

 Pensato per applicazioni AGV e dispositivi medici
 Il kit wireless AIW-166K 6E Advantech migliora la gamma Wi-Fi 5 da 312,5 kHz a 781,25 kHz, una copertura del
 segnale che significa meno ritardi e migliori prestazioni. I veicoli AGV nei magazzini e nelle strutture di produzione
 eseguiranno meglio i loro compiti, risparmiando allo stesso tempo sul costo della manodopera, riducendo l’errore
 umano e migliorando la sicurezza della produzione.
 Inoltre, la soluzione AIW-166K Advantech aumenterà il throughput fino al 25%. In base alla domanda, ospedali e
 cliniche hanno bisogno di sistemi potenti per analizzare i dati diagnostici in modo da ottenere risultati accurati ed
 supportare le procedure nei reparti critici di pronto soccorso ed emergenza. I dati devono passare attraverso siste-
 mi wireless, che sono requisiti essenziali a prova di futuro per i dispositivi e le attrezzature mediche.

 Queste le caratteristiche principali:
 • Intel 6E AX210
 • Fattore di forma M.2 2230
 • Ampio intervallo di temperatura di utilizzo: 0 ~ 70 °C/ 32 ~ 158 °F, -40 ~ 85 °C/ -40 ~ 185 °F
 • Compatibilità con sistemi operativi: Windows, Linux e Chrome

 Il kit wireless AIW-166K Wi-Fi 6E Advantech è già disponibile. Per ulteriori informazioni su AIW-166K o altri pro-
 dotti e servizi Advantech è possibile visitare il sito www.advantech.com

14    EMBEDDED 84 • MAGGIO • 2022
Un’offerta sempre più grande
La più ampia selezione di semiconduttori e componenti elettronici
disponibili e pronti per la spedizione™

mouser.it
IN TEMPO REALE | NOVITÀ/TECNOLOGIE

 Una collaborazione per favorire la diffusione
 della tecnologia Single Pair Ethernet
 Emanuele Dal Lago
 Avnet Abacus ed EBV Elektronik, entrambe società Avnet hanno annunciato il reciproco supporto per assistere
 i clienti nell’implementazione della tecnologia “Single Pair Ethernet” (SPE). Single Pair Ethernet, o SPE, è un’im-
 portante tecnologia emergente che può contribuire alla convergenza delle comunicazioni dati end-to-end, rivolte ai
 sistemi Industrial IoT (IIoT) e Industry 4.0. Oltre a consentire un flusso continuo di pacchetti Ethernet tra i disposi-
 tivi di campo e le apparecchiature produttive per un controllo di processo avanzato, questa tecnologia offre ulteriori
 vantaggi, tra cui cavi più leggeri e flessibili con requisiti di spazio e costi di assemblaggio inferiori rispetto a quelli
 richiesti dai tradizionali sistemi di cablaggio Ethernet. Le due società Avnet stanno supportando i clienti impegnati
 nei settori dell’automazione e dell’IIoT per quanto concerne le iniziative di sviluppo di prodotti SPE e sono in prima
 linea nell’alimentare e assistere progetti e attività nell’area SPE. Ad esempio, Avnet Abacus ed EBV Elektronik sono
 membri rispettivamente della SPE System Alliance e della SPE Industrial Partner Network, due importanti iniziative
 di settore nate per supportare lo sviluppo dell’ecosistema e degli standard (in particolare, l’interfaccia di connessione
 per automazione industriale e di processo) e per favorire una maggiore penetrazione della tecnologia nelle applica-
 zioni e nei mercati target.
 Grazie a questa sinergia tra Avnet Abacus ed EBV è disponibile un ecosistema ben sviluppato di fornitori e prodotti
 che spazia dai connettori ai cavi fino ai componenti passivi, ai semiconduttori e ai dispositivi PHY.zata; il nuovo DI-
 1100, con prestazioni particolarmente spinte, rappresenta una soluzione ottimale per vari tipi di applicazioni, tra cui
 robot autonomi, uso a bordo dei veicoli, monitoraggio ambientale e molte altre.

 Nuova gamma di schede con driver
 per motori passo-passo
 Alessandro Nobile
 Toshiba Electronics Europe GmbH ha annunciato una nuova serie di schede Click di Mikroelektronika dotate dei
 driver bipolari di Toshiba per motori passo-passo, per consentire la valutazione e la prototipazione dei dispositivi in
 modo rapido e semplice. I driver per motori altamente integrati offrono un’ampia gamma di funzioni e un’operatività
 efficiente, con un risparmio di spazio sulla scheda PCB e una riduzione dei costi della distinta base.
 Questi driver vengono utilizzati per controllare i motori passo-passo di piccole e medie dimensioni in un’ampia gam-
 ma di applicazioni moderne che include stampanti 3D, attuatori lineari, macchine tessili/cucitrici, apparecchiature di
 sorveglianza, apparecchi industriali e sistemi PoS.
 I nove driver per motori garantiscono la compatibilità degli ingombri per una semplice sostituzione con sei dispositivi
 della serie dotati di interfaccia clock, mentre i restanti tre dispongono di un’interfaccia di fase. I mezzi ponti integrati
 sono in grado supportare fino a 50 V e 4 A e assicurano un funzionamento efficiente grazie alla bassa resistenza RD-
 S(ON).
 I dispositivi della serie supportano micro passi fino a 1/32 per garantire il funzionamento regolare del motore. Sono
 progettati per un funzionamento flessibile e semplice, operando da un’unica alimentazione e fornendo un azionamen-
 to a corrente costante. Un regolatore di tensione integrato ricava le tensioni logiche dalla tensione di alimentazione
 del motore (VM).
 Nonostante le dimensioni ridotte del package, i driver per motori passo-passo offrono funzionalità complete, le qua-

16    EMBEDDED 84 • MAGGIO • 2022
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