מעבד Intel Atom מגיע לבגרות עבור שוק מערכות משובצות מחשב מוקשחות

ייעול נתוני נפח, משקל והספק (SWaP) הינו צעד הכרחי עבור יישומי מערכות משובצות מחשב בני זמננו.
המעבר לשימוש בפלטפורמות קטנות בשוק הביטחוני מחייב עמידה בדרישות לצריכת הספק נמוכה, אבל בעת ובעונה אחת לשמור על רמות מתקדמות של כוח עיבוד, ביצועים ואבטחת מידע.
כמענה לצורך זה, אינטל התאימה את משפחת מעבדי Atom לעמידה בדרישות SWaP מתקדמות בכדי לספק את צרכי השוק ההולכים וגדלים.
מאמר זה יבחן את האבולוציה של משפחת מעבדי Atom של אינטל ויראה כיצד מעבד Atom Bay Trail החדש עונה על הדרישות הייחודיות של תעשיית התעופה, החלל והביטחון.
האבולוציה המורכבת של מעבדי אינטל בעלי צריכת הספק נמוכה
במשך שנים רבות, אינטל דחפה את טכנולוגיית המעבדים עבור מגוון יישומים ממחשבים אישיים ועד שרתים מחד ומחשבים ניידים מאידך.
ככל שהעולם ממשיך לאמץ את האינטרנט של הדברים (IOT) והרחבת הקישוריות אל מכשירים ניידים ומשובצים, אינטל המשיכה לפתח את משפחת המוצרים של מעבדים בעלי צריכת הספק נמוכה, תוך מינוף התקדמות הביצועים של מעבדים מסדרת המיינסטרים Core שלה.
משפחת מעבדי Atom של אינטל החלה ב-2008 במאמץ לענות על הצרכים של שוק מתעורר אשר חייב מעבדים משובצים בעלי צריכת הספק נמוכה. הצרכים של יישומים אלו היו צנועים, כגון: התקני אינטרנט ניידים, עמדות שירות והתקני IOT מוטבעים. מעבדי Atom הראשונים ביצעו מטלות אלו באופן סביר לצרכים באותו זמן. אך, כאשר שימשו למטרות כלליות בעולם המחשוב תוצאות היו סבירות ולא מעבר. בדרך כלל, למעבדים אלו בעלי ליבה אחת חסרו כוח העיבוד, קיבולת הזיכרון, רוחב פס ויכולות הגרפיקה הצפויות בשוק הנשלט על ידי מעבדים בעלי ביצועים גבוהים יותר, גרפיקת GPUs ייעודית, ועם דרישות ביצועים בזמן אמת.
ובמעבר להיום, אינטל מחלקת את השוק שלהם לשתי קטגוריות עיקריות;
(1) יישומי המיינסטרים, המשמשים לרוב בסביבות כגון משרדים מרכז הנתונים.
(2) שוק המערכות המשובצות בעל צרכים ייחודיים, כולל עמידה בטווח טמפרטורות מורחב, אמינות גבוהה יותר, וזמינות וחיי מדף ארוכים.
עם כל דור חדש של מוצרים בטכנולוגיית ה-Tick-Tock שלהם, אינטל בוחרת מוצרים ומודולי עיבוד ספציפיים להיתמך על ידי קבוצת המערכות המשובצות שלהם. עבור משפחת המוצרים Atom האחרונה, אינטל זיהתה המעבד Atom Bay Trail כמעבד שיכול לענות על הדרישות הייחודיות לשוק המערכות המשובצות.

גמישות בניצול הספק: Atom Bay Trail
מעבד Atom Bay Trail של אינטל כולל “תחנת כוח” של תכונות לתוך מערכת על שבב (SoC) אשר צורך פחות מ-10 וואט. בהשאלה מסדרת מעבדי Core שלהם, מעבד Atom Bay Trail מתחיל עם מנוע עיבוד בעל ארבע ליבות ב-1.9GHz. אמנם לא חזק כמו סדרת Core i7 שלהם, אבל ליבת העיבוד של Atom Bay Trail מספקת את מקבילת ביצועים כדי ליבה אחת (dual thread) למעבד i7 דור רביעי (“Haswell”), או לעומת ארכיטקטורות מעבדים אחרות, ביצועים דומים למעבד A57 ארבע ליבות ®ARM או כ-75% של מעבד Power Architecture E6500 בעל ארבע ליבות. כוחו של Atom Bay Trail משופר על ידי הוספת הדור ה-7 של מעבדי גרפיקה HD. ה-SoC Atom Bay Trail תומך עד שני מסכים באופן סימולטני, עם ממשקי VGA, DVI ו-DisplayPort, אשר מונעים על ידי מנוע GPU. בצירוף עם מנועי עיבוד וידאו ייעודיים Atom Bay Trail מצטיין ביישומי הדמיה מתקדמים.
המעבד משלב פונקציות נוספות רבות וממשקים המשמשים בדרך כלל במערכות משובצות. בנוסף, אינטל הגבירה את ביצועי המעבד תוך הפחתת מורכבות תכנון המערכת ובסופו של דבר הגדלת ה-MTBF, גורם שלעתים קרובות התעלמו ממנו במערכות משימה קריטיות.

כרטיס COTS מבוסס מעבד Atom Bay Trail: XMC120
Curtiss Wright הכריזה לאחרונה על כרטיס מעבד מוקשח במבוסס על מעבד Atom Bay Trail. הכרטיס בפורמט XMC מגיעה בגירסות מוקשחות הכוללות קירור אויר או בהולכה.  הכרטיס XMC-120 משלבת את העצמה של מעבד Atom Bay Trail עם 8GB DRAM מהיר ו-32GB NAND SSD.  ממשקים חיצוניים: 4 ערוצי Gigabit Ethernet ובנוסף ערוצי RS-232/422, USB, SATA. מגוון ממשקי תצוגה נכללים בכרטיס. וכמובן, תכן הכרטיס מובל על ידי צריכת ההספק הנמוכה של מעבד Atom Bay Trail, עם מגוון התכונות האלו הכרטיס XMC-120 צורך באופן טיפוסי פחות מ-15 וואט. הכרטיס XMC-120 של Curtiss Wright מוכיח כי מעבדי Atom Bay Trail הגיעו לשלב בו הם יכולים לשמש ביישומי עולם המערכות המשובצות המוקשחות. בנוסף החברה מציעה מחשב משימה מוכלל המבוסס על מעבד Atom Bay Trail.  המחשב מיועד ליישומים בהם הלקוח מעוניין בפתרון מוכן להתקנה ולמימוש. בחברה ביצעו חקר ביצועי המעבד מפורט על מגוון רחב של מעבדי אינטל, Power Architecture, ומעבדי ARM עבור שוק המערכות המשובצות. ניתן ליצור קשר לפרטים.