Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2007 №3

О современной трактовке закона Мура и изделиях холдинга Kontron на базе ЦП с архитектурой Intel Core Duo

Акиншин Леонид


Ворвавшись в сектор встраиваемых систем около года тому назад, двухъядерные процессоры освоились здесь на удивление быстро. Сегодня изделия на базе ЦП с несколькими вычислительными ядрами предлагаются ключевыми игроками этого рынка, причем соответствующие линейки постоянно расширяются, и в первую очередь за счет одноядерных продуктовых серий. Виной тому — потребительские качества архитектуры Intel Core Duo: новые процессоры работают почти на 100 процентов быстрее предшественников даже в самых обычных, не распараллеленных приложениях. Многоядерные ЦП обладают и другими преимуществами, однако главное их достоинство, позволившее им в кратчайшие сроки завоевать прочное положение на рынке встраиваемых систем, — это именно возросшая производительность.

Впрочем, «пощупать» процессоры Intel Core Duo успели еще далеко не все разработчики. Сектор встраиваемых систем всегда отличался осторожностью в отношении новых технологий, а тут еще и Intel своей агрессивной политикой подливает масла в огонь, предлагая многоядерные процессоры сразу двух поколений, что смущает и отпугивает клиентов. Некоторые из них заняли по отношению к многоядерным процессорам выжидательную позицию и продолжают использовать Pentium M.

Специалисты международного холдинга Kontron провели сравнительное тестирование одноядерных и двухъядерных процессоров Intel (рис. 1), взяв в качестве образцов Intel Core Duo с тактовой частотой 2,16 МГц и Intel Pentium M 756 с частотой 2,1 ГГц. В вычислениях с плавающей запятой, в целочисленных вычислениях и в тесте 3DMark двухъядерные процессоры оказались быстрее соответственно на 96,5%, 89,3% и 100%.

Рис. 1. Результаты тестирования одноядерных и двухъядерных процессоров Intel

Для разработчиков встраиваемых систем такую тактику никак нельзя признать правильной. Начнем с того, что в компании Intel лучше нас знают, как продвигать свою новую архитектуру. Тем более что сегодня простор для маневра у Intel как никогда широк: благодаря Core Duo и Core2 Duo хрупкое равновесие между Intel и AMD сменилось доминированием Intel, а победителей, как известно, не судят. Некоторые модели серии Intel Core Duo тестерам-энтузиастам удается разгонять вдвое (!) по отношению к номинальной частоте; с таким запасом прочности Intel может, не создавая вообще ничего нового, сохранять преимущество над AMD еще года полтора. Рынок встраиваемых систем, как и компьютерная отрасль в целом, вошел в фазу безоговорочного превосходства Intel, нравится это нам или нет. Дело тут не в привычке и не в личных предпочтениях, а в реальных характеристиках реальных продуктов.

Во-вторых, сомнения относительно актуальности первой версии Core Duo совершенно безосновательны. Дистанция между Core Duo и Core2 Duo несоизмеримо меньше, чем между Intel Core Duo и Pentium M, причем отличия от Pentium M носят принципиальный—не столько количественный, сколько качественный, характер. Отход от тяжелого наследия NetBurst, начавшийся с Pentium M, продолжился в Core Duo и завершился в Core2 Duo, что наряду с другими энергосберегающими функциями придает всем трем участникам сравнения некоторое сходство. И все же две последних архитектуры резко отличаются от первой. Прежде всего, тем, что, как бы банально это ни прозвучало, предусматривают наличие двух равноправных вычислительных ядер вместо одного.

При всей своей кажущейся простоте увеличение числа ядер является весьма прогрессивным шагом. Два ядра на одном кристалле — это далеко не то же самое, что два процессора на одной печатной плате. Два отдельных процессора требуют вдвое большей площади, имеют в два раза больше выводов и обладают удвоенным энергопотреблением. Не говоря уже о том, что во многих практических задачах для двух процессоров могут потребоваться две отдельных печатных платы. Когда же два ядра спрятаны внутри одного корпуса, проблем у проектировщика платы ровно столько, сколько и было, энергии потребляется чуть больше, а производительность выходит на двухпроцессорный уровень, т. е. радикально повышается.

Перечень общих черт Core Duo и Core2 Duo можно легко продолжить. Со времен самых первых моделей Core Duo на ядре Yonah идеология «двухъядерности от Intel» осталась практически неизменной. В решениях для настольных компьютеров (Conroe), рабочих станций (Woodcrest) и ноутбуков (Merom) неизменно воплощается одна и та же концепция, что является нагляднейшим свидетельством ее эффективности. Более того: первый четырехъядерный процессор дня настольных систем (Kentsfield) представляет собой не что иное, как два Conroe на одном кристалле. А это уже масштабируемость, причем в наипрямейшем смысле этого слова.

В сущности, архитектура Core2 Duo — это та же Core Duo, только чуть более продвинутая. Функция Smart Cache, отключающая неиспользуемую часть кэша, развилась в Intel Advanced Smart Cache. Максимальное число инструкций, исполняющихся за один такт на каждом ядре, увеличилось с 3 до 4 (технология Intel Wide Dynamic Execution). Даже те особенности Core2 Duo, которые не имеют в семействе Core Duo прямых аналогов, выглядят при ближайшем рассмотрении логически обусловленными шагами, диктуемыми общим вектором развития «от Pentium M через Core Duo». Усовершенствованные энергосберегающие функции и те изменения, что связаны с оптимизацией обмена с памятью (Intel Smart Memory Access) и обработкой мультимедийных данных (Intel Advanced Digital Media Boost), востребованы и важны, но ни в коем случае не революционны.

За те годы нового тысячелетия, что мы уже прожили, революция в мире процессоров произошла ровно один раз, и связана она была с началом промышленной реализации нескольких ЦП-ядер на одном кристалле. Многоядерная революция далека от завершения, и многим секторам компьютерной отрасли еще предстоит в полной мере ощутить на себе ее последствия. Рассуждая в подобном ключе, появление Core2 Duo нужно признать явлением не революционного, а эволюционного порядка. Так же следует относиться и ко всем будущим процессорам с 4, 8, 16 и большим числом ядер: это плоды плавного и закономерного развития, последовавшего за скачкообразным переходом, прорывом на «многоядерный» уровень.

В этой связи у разработчиков и пользователей нет никаких сколько-нибудь веских оснований для того, чтобы откладывать свое знакомство с двухъядерными процессорами. Если появление продуктов на Core Duo еще можно было воспринять с какой-то долей (здорового) скептицизма, то встраиваемые решения на Core2 Duo— это уже тенденция. В нашем деле важно уметь расшифровывать символы (или, как сейчас иногда говорят, «мессаджи»), причем расшифровка должна быть верной и своевременной. Для тех, кто, узнав некоторое время тому назад о выходе первого промышленного компьютера на базе Core Duo, задумался, настало время реальных действий. Иначе мир уйдет вперед, а вы останетесь. Выпуск Core2 Duo — это, помимо всего прочего, еще и очень недвусмысленный намек: мосты сожжены, и новых линеек в духе Pentium M не предвидится. Не будет вообще никаких новых одноядерных процессоров со сколько-нибудь приемлемой производительностью. Потому что их не сделает Intel, о чем она прямо заявляет при каждом удобном случае. Потому что, пытаясь составить достойную конкуренцию Intel на генеральном направлении развития, их не сделает AMD. Потому что, наконец, стратегически они не нужны рынку. (Здесь нет противоречия с желанием рынка иметь доступ к низкостоимостным продуктам с предельно малым энергопотреблением. Данную нишу займут процессоры AMD LX следующего поколения и версии Intel Core Duo/Core2 Duo с одним низкочастотным ядром.)

Современная трактовка закона Мура

На наш взгляд, потребности процессорного рынка тесно связаны с пресловутым «законом Мура», подлинное содержание которого стало очевидно лишь сегодня. Известно несколько трактовок данного закона. В исходном варианте, придуманном самим Муром в 1964 году, говорится о числе транзисторов на кристалле. Мур заметил, что это число удваивается каждые 1,5–2 года, и предположил, что так будет происходить и впредь¹. Впоследствии вошла в обиход модифицированная трактовка закона Мура, провозглашающая удвоение не числа транзисторов, а тактовой частоты. Когда же тактовая частота перестала быть синонимом скорости вычислений, стали говорить об удвоении производительности. По нашему мнению, последний вариант — двукратный рост производительности каждые 1,5–2 года — отражает суть происходящего наиболее полно и точно.

¹ Экспоненциальный рост различных числовых показателей характерен для компьютерной отрасли в целом, однако наиболее хорошо этот рост заметен именно на примере процессоров.

Задумаемся на секунду: за что платит деньги потребитель процессоров? За транзисторы, которых он не видит, за гигагерцы, которые он ощущает лишь косвенно, или всетаки за производительность, которую он и видит, и ощущает всем своим существом, поскольку как раз она-то и проявляется в реальных задачах? А если за производительность, то имеет ли для потребителя значение, каким именно образом достигается ее рост: увеличением ли числа транзисторов, повышением ли тактовой частоты или же изменением способа внутренней организации процессора? Когда тактовая частота была жестко связана с числом транзисторов, а производительность — с тактовой частотой, эти вопросы носили риторический характер, однако времена изменились, и больше эти три параметра не сливаются воедино. «Гонка гигагерц» привела к тому, что единственным способом сохранить темпы роста производительности стала многоядерность. Увеличить число ЦП-ядер на одном кристалле Intel решила отнюдь не потому, что ей этого вдруг сильно захотелось, а в угоду рынку, продолжающему требовать увеличения производительности вдвое каждые 1,5–2 года. К таким темпам роста миллионы потребителей приучались десятилетиями, и именно такие темпы роста они ожидают и в дальнейшем.

Для корпорации Intel многоядерность явилась вынужденным шагом. Это видно уже из того, что, освоив технологический процесс с разрешением 65 нм, она первым делом создала новый двуядерный процессор и лишь затем вспомнила о Pentium M. В 2009 году, когда Intel перейдет на 45 нм, мы увидим повторение этой ситуации: сначала будет создан новый многоядерный ЦП, потом — очередная версия Pentium M. Почему будет так, а не иначе? Потому что самой по себе миниатюризации уже недостаточно, чтобы удовлетворить аппетиты рынка по части роста производительности; успеха удается достичь лишь тогда, когда передовые технологии производства совмещаются с инновационными микроархитектурами.

Если самой Intel пришлось подчиниться требованиям рынка, то что остается разработчикам встраиваемых систем? Как и когда переходить на многоядерные процессорывот о чем в данной ситуации им следует думать. Конкретная версия архитектуры Intel Core здесь не играет роли, главное — начать.

Одним из наиболее дружественных способов познакомиться с многоядерными ЦП является применение готовых решений уровня плат, выполненных в стандартизованных конструктивах. Ведущим поставщиком такого рода продукции является международный холдинг Kontron.

Процессоры Intel Core Duo в продуктовых линейках Kontron

Двухъядерные процессоры Intel были освоены международным холдингом Kontron раньше конкурентов. Причиной тому — лидерство холдинга на рынке ВКТ (встраиваемых компьютерных технологий), подкрепленное уникальным положением Kontron среди партнеров корпорации Intel: будучи одним из четырех членов Intel Communications Alliance (www.intel.com/go/ica), имеющих статус Premium Member, по результатам 2006 года он стал еще и «партнером года» в рамках данной программы. Техническую информацию о новых процессорах Intel специалисты холдинга получают в первую очередь, что позволяет им создавать встраиваемые изделия на базе этих ЦП раньше других производителей и обусловливает высокое качество продукции марки Kontron.

Все продуктовые линейки Kontron стандартизованы, что позволяет клиенту, купившему какое-либо изделие, впоследствии безболезненно поменять его на более новую версию и получить более высокую производительность и/или новую/иную/дополнительную функциональность. Механическая совместимость моделей в рамках одной продуктовой серии избавляет от необходимости проектировать новые корпуса, базовые платы и подсистемы ввода/вывода: одна и та же однажды разработанная система может с успехом использоваться в различных проектах. В случае с многоядерными процессорами Intel данный принцип распространяется и на программный уровень, поскольку все ПО, работающее на Core Duo, будет работать и на Core2 Duo.

В настоящее время холдинг Kontron предлагает процессоры Intel Core Duo и Core2 Duo на платах и модулях форматов PICMG 1.3, 3U CompactPCI, 6U CompactPCI, COM Express, ETX 3.0, ATX, Flex-ATX, Mini-ITX и AdvancedMC. Вскоре этот список пополнится изделиями в конструктивах EPIC, PC/104 и новыми версиями популярного промышленного контроллера ThinkIO. Являясь на сегодняшний день наиболее совершенными ЦП с системой команд x86, инновационные процессоры серии Intel Core2 Duo позволяют использовать электроэнергию более эффективно, поскольку разрабатывались с расчетом на то, чтобы обеспечить повышение и производительности как таковой, и производительности на ватт потребляемой мощности. В процессорах серии Intel Core и соответствующих им чипсетах нашли воплощение и другие полезные новшества, такие как технология виртуализации Intel VT (Intel Virtualization Technology) и функции управления Intel AMT (Intel Advanced Management Technology). Клиенты, которые уже используют или собираются использовать существующие платформы холдинга Kontron с процессорами Intel Core Duo T2400/T2500, в 2007 году смогут легко увеличить производительность своих систем, перейдя на ЦП Intel Core2 Duo T7400, который имеет 4 Мб кэша L2 против сегодняшних 2 Мб и 64-разрядную архитектуру.

Тем, кто имеет дело со встраиваемыми и телекоммуникационными системами, нередко нужна не только возможность наращивания вычислительных мощностей и оптимизации тепловыделения, но и 5–7-летние сроки доступности комплектующих. Процессор Intel Core2 Duo T7400, производящийся по технологическим нормам 65 нм, потребляющий всего 34 Вт и имеющий увеличенный жизненный цикл, удовлетворяет этим и другим требованиям промышленного применения. Обладая отличными потребительскими качествами, данный ЦП оказался чрезвычайно гибким в практическом применении, что позволило специалистам Kontron задействовать его в своих основных промышленных, телекоммуникационных и встраиваемых линейках (в общей сложности 9 продуктовых семейств). Клиенты Kontron уже могут получить процессор Intel Core2 Duo T7400 на двух компьютерах-на-модуле (форм-факторы ETX 3.0 и COM Express), четырех материнских платах (конструктивы Mini-ITX, Flex-ATX и ATX), одноплатных компьютерах PICMG 1.3, 3U CompactPCI и 6U CompactPCI, а также на мезонинных модулях AdvancedMC. На данный момент Kontron является единственным поставщиком встраиваемых двухъядерных решений с такой широтой охвата по форм-факторам, что делает его интересным партнером для крупных OEM-производителей, создающим различные системы для широкого спектра прикладных задач. Заказывая все необходимое у одного поставщика, такие компании значительно снижают свои издержки, уменьшают риски и получают возможность оперативно реагировать на меняющиеся требования рынка как сейчас, так и в будущем.

Благодаря технологиям Intel Enhanced SpeedStep и Dynamic Bus Parking процессоры Intel Core Duo второго поколения обеспечивают дополнительное повышение производительности на ватт потребляемой мощности. В результате процессор Intel Core2 Duo T7400 прекрасно подходит для самых различных коммуникационных и встраиваемых систем с жесткими требованиями к тепловыделению.

Промышленные материнские платы с двухъядерными ЦП

Сегодня двухъядерные ЦП Intel Core Duo и Intel Core2 Duo холдинг Kontron устанавливает на материнские платы трех различных форматов: ATX, Flex-ATX и Mini-ITX. Старшие модели оснащаются процессором Intel Core2 Duo T7400, который имеет два ядра с тактовой частотой 2,16 ГГц и поддерживает 64-разрядные расширения. Кэш L2 данного процессора объемом 4 Мбайт динамически «делится» между двумя ядрами.

Промышленные материнские платы, образующие данную линейку (рис. 2), базируются на чипсете Intel 945GM Express + ICH7R и оснащаются высокопроизводительными двухъядерными процессорами Intel Core2 Duo. Помимо интегрированного видеоконтроллера Intel Graphics Media Accelerator 950 для визуализации можно использовать видеокарту PCI Express. Доступно множество различных интерфейсов и восьмиканальный звук 7.1 HAD.

Рис. 2. Серия Kontron 986LCD-M представлена конструктивами ATX, Flex-ATX и Mini-ITX

Среди предлагающихся сегодня встраиваемых материнских плат модель Kontron 986LCD-M/mITX, реализованная в конструктиве Mini-ITX и имеющая размеры 17×17 см, является одной из самых миниатюрных и функционально-насыщенных. Платы Kontron 986LCD-M/FLEX и Kontron 986LCD-M/ATX имеют ту же функциональность, но оснащены не одним, а соответственно двумя и пятью слотами расширения. Все перечисленные продукты снабжены чипсетом Intel 945GM Express + ICH7R «встраиваемой» серии. Процессор Intel Core 2 Duo и интегрированная видеоподсистема Intel Graphics Media Accelerator 950 образуют мощную комбинацию, обеспечивая высочайшую производительность системы при очень небольших энергозатратах. Двухъядерные материнские платы холдинга Kontron рассчитаны на те задачи, где предполагается быстрый обсчет больших объемов графических данных (игровые автоматы, современная медицинская техника, мультимедийная аппаратура, информационные терминалы, кассовые аппараты, оборудование для передачи данных и тонкие клиенты класса High End).

Материнские платы трех разных форматов, образующие семейство Kontron 986LCD-M, предлагают множество вариантов по части организации графического вывода: бортовой интерфейс LVDS, разъем PCI Express 16x, два драйвера цифровых ЖК-дисплея, добавляемые посредством модуля расширения ADD2 с интерфейсом SDVO. В наличии один канал ATA100, четыре канала SATA, восемь портов USB2.0, четыре порта RS232C, два порта IEEE1394, три канала Gigabit Ethernet, параллельный порт, опциональный слот Mini PCI Express, разъем Compact Flash (только на версии формата Mini-ITX), контроллер восьмиканального звука 7.1 HDA и линии GPIO.

Подобно другим материнским платам холдинга Kontron, изделия серии Kontron 986LCD-M комплектуются специальными API-средствами, обеспечивающими доступ к функциям аппаратного мониторинга, и будут доступны для заказов на протяжении как минимум пяти лет.

Среди материнских плат холдинга Kontron, оснащающихся двухъядерными процессорами, можно также выделить модели KT965/FLEX и KT965/ATX, построенные на чипсете Intel Q965 Express и рассчитанные на ЦП Intel Core2 Duo E6400 (рис. 3). Указанные решения адресованы разработчикам разнообразных информационно-развлекательных систем, коммуникационной аппаратуры, ультразвуковых сканеров и т. п. В подобных приложениях могут в полной мере проявиться такие «таланты» материнских плат серии KT965, как огромная вычислительная мощь при сравнительно небольшом энергопотреблении и поддержка видеоадаптеров PCI Express x16.

Рис. 3. Материнская плата Kontron KT965/FLEX

Материнская плата Kontron KT965/FLEX (рис. 3) реализована в форм-факторе Flex-ATX на базе чипсета Intel Q965. Используется процессор Intel Core2 Duo E6400, объем ОЗУ типа DDR2 достигает 8 Гбайт, системная шина работает на частоте 1066 МГц. К услугам пользователя порты Gigabit Ethernet, USB 2.0, COM, слоты расширения PCI Express x16, PCI-Express x4 и PCI и контроллер восьмиканального звука.

По сравнению с предыдущими моделями, оснащавшимися процессором Intel Pentium D, материнские платы на базе Intel Core2 Duo E6400 считают на 40% быстрее, но потребляют при этом на 40% меньше. Чипсет Intel Q965 Express обеспечивает работу системной шины на частоте 1066 МГц. Реализованная в последней версии архитектуры Intel Core технология Intel Wide Dynamic Execution позволяет выполнять не три, а четыре инструкции за один такт, что само по себе способно обеспечить 33%-ный прирост производительности по сравнению с конкурирующими решениями на базе других ЦП.

Новейшие процессорные технологии удачно дополняются развитой подсистемой ввода/вывода. Неся на себе до 8 Гбайт памяти DDR2, востребованной во многих современных приложениях, платы KT965/FLEX и KT965/ATX имеют два порта Gigabit Ethernet, восемь портов USB 2.0, два последовательных порта и контроллер восьмиканального звука High Definition Audio. Для расширения базовой функциональности служат слоты PCI Express x16, PCI-Express x4 и PCI. Плоские панели можно подключать через интерфейсы LVDS, DVI и HDMI, реализованные на дополнительном модуле ADD2 с портом SDVO.

Процессор Intel Core2 Duo, обладающий выдающейся производительностью на ватт потребляемой мощности, и чипсет Intel Q965 Express образуют очень удачную комбинацию, позволяющую получить сразу и большую вычислительную мощь, и поддержку новейших графических технологий. С помощью плат KT965/FLEX и KT965/ATX холдинг Kontron надеется увеличить свою долю в коммуникационном и медико-диагностическом секторах.

Компьютеры-на-модуле с современными процессорами Intel

Как отец-основатель и бессменный лидер индустрии «компьютер-на-модуле» (Computer-On-Module — COM), холдинг Kontron не мог не задействовать новые двухъядерные ЦП в своих COM-линейках. Последние версии продукта Kontron ETXexpress-CD, построенные на мобильном чипсете Intel 945 GM Express с южным мостом ICH7M, оснащаются процессором Intel Core2 Duo T7400 (два 2,16-гигагерцовых ядра, кэш L2 объемом 4 Мбайт, энергопотребление 34 Вт). Максимальный объем памяти DDR2 у этих изделий составляет 2 Гбайт. У компьютера-модуля Kontron ETXexpress-CD есть до пяти слотов PCI Express x1, один канал Gigabit Ethernet, унаследованные шины PCI и LPC, а также восемь портов USB 2.0, два канала Serial-ATA и один параллельный интерфейс ATA (рис. 4).

Рис. 4. Компьютер-модуль Kontron ETXexpress-CD

Компьютер-на-модуле ETXexpress-CD предлагается в модификациях с процессором Intel Core2 Duo T7400 и памятью DDR2 объемом до 2 Гбайт. В наличии интерфейсы CRT и LVDS, порты USB 2.0, Serial-ATA и ATA, а также слоты расширения PCI Express.

Для подключения современных дисплеев можно использовать как интегрированные интерфейсы CRT и LVDS, так и дополнительные видеоадаптеры с шиной PCI Express, способные обеспечить высочайшую производительность при выводе качественной графики. Как и другие представители линек Kontron ETX и Kontron ETXexpress, компьютер-на-модуле ETXexpress-CD является законченным продуктом, полностью готовым к использованию. Изделие может комплектоваться интерфейсными кабелями Kontron JILI, обеспечивающими поддержку ЖК-панелей различных типов.

Двухъядерные процессоры для оборудования CompactPCI

Усилиями инженеров Kontron процессоры Intel Core нового поколения просочились и на рынок CompactPCI, в том числе и в сегмент 3U, где у холдинга Kontron традиционно сильные позиции. Модификация популярного продукта Kontron CP307 на базе процессора Intel Core2 Duo T7400 позволяет получить в крейте 3U CompactPCI беспрецедентную производительность на ватт потребляемой мощности плюс поддержку 64-разрядных вычислений. Роль бортового чипсета у данной версии, получившей название Kontron CP307-64, играет набор микросхем Intel Mobile 945GM Express + ICH7R (рис. 5).

Рис. 5. Одноплатный компьютер Kontron CP307

На рис. 5 представлена версия одноплатного компьютера Kontron CP307 на процессоре Intel Core2 Duo T7400. Максимальный объем памяти DDR2 составляет 4 Гбайт, чипсетом служит набор микросхем Intel Mobile 945GM Express + ICH7R. Имеются интерфейсы USB 2.0, Serial-ATA 300 и COM, дополнительные порты LPC, PS/2 и DVI, разъем Compact Flash и опциональный 2,5-дюймовый жесткий диск.

Инновационная архитектура примененного ЦП, имеющего удвоенный кэш второго уровня, позволяет получить 64-разрядность, по сути, даром, т. е. без какого бы то ни было дополнительного роста энергопотребления. Системная шина работает на частоте 667 МГц, объем ОЗУ типа DDR2 достигает 4 Гбайт. Пользователю доступны 2 канала Gigabit Ethernet, до шести портов USB 2.0 и до четырех интерфейсов Serial-ATA 300, а также разъем Compact Flash, позволяющий использовать накопители соответствующего формата. Обмен данными с портами Ethernet осуществляется по шине PCI Express, что обеспечивает высочайшую сетевую производительность. Благодаря входящему в состав мобильного микросхемного набора Intel 945GM графическому ядру плата CP307-64 способна осуществлять высококачественную дву- и трехмерную визуализацию, а выходы VGA иDVI позволяют осуществлять вывод сразу на два дисплея.

Существуют однослотовая и двухслотовая конфигурации Kontron CP307-64 (ширина 4HP и 8HP соответственно). В последнем варианте доступны порт LPC, разъем PS/2, выход DVI, второй последовательный COM и 2,5-дюймовый жесткий диск с интерфейсом Serial-ATA. При использовании соответствующих переходных модулей возможна организация тыльного ввода/вывода с подключением всех необходимых кабелей и внешних устройств к задней панели системы.

Применять Kontron CP307-64 следует в тех случаях, когда требуется быстрая обработка больших объемов данных. Благодаря тому, что процессор и накопитель емкостью до 2 Гбайт напаиваются непосредственно на печатную плату, данный продукт пригоден для жестких условий эксплуатации и может с успехом использоваться на сборочных линиях, в различных авиационных, железнодорожных и судовых системах, а также в мобильных испытательных стендах и измерительной аппаратуре. Обладая значительной вычислительной мощью при малых габаритах, Kontron CP307-64 хорошо подходит для задач обработки изображений и сбора данных. Поддерживаются операционные системы Windows XP, XP Embedded, Linux и VxWorks.

Двухъядерное будущее

Вне многоядерных ЦП у отрасли встраиваемых систем нет будущего. Так решил рынок. Стремления и интересы Intel и AMD тут ни при чем, да и данный архитектурный принцип придумали не они, а корпорация IBM, выпустившая свой первый двухъядерный PowerPC в далеком 2004 году. Увидев в многоядерности выход из затянувшейся «гонки гигагерц», обеспечивающий сохранение темпов роста производительности, Intel сумела предложить этот принцип массовому рынку в виде готовых изделий, тем самым оказавшись в авангарде революционного движения в индустрии процессоров.

Применительно ко встраиваемым системам многоядерность является не только неизбежной, но и оптимальной: применяя ЦП с несколькими ядрами, разработчики могут, с одной стороны, использовать электроэнергию более эффективно, а с другой — создавать разнообразные интегрированные устройства. Технология виртуализации Intel VT (Virtualisation Technology) позволяет безболезненно объединять сложную визуализацию с поддержкой жесткого реального времени, развитые мультимедийные возможности с функциями брандмауэра и т. п. В тех ситуациях, где раньше требовалось две системы, теперь может хватить одной. Здесь открывается широкий простор для различного рода новаций, а также уменьшения себестоимости и снижения энергопотребления.

Пока российские разработчики встраиваемых систем относятся к Intel Core Duo и Intel Core2 Duo настороженно, но уже совсем скоро, месяца через три-четыре, ситуация изменится. Как только преимущества многоядерных ЦП будут осознаны некоей критической массой отечественных разработчиков, начнется масштабное проникновение Intel Core Duo в российские телекоммуникационные, промышленные и бортовые системы.

Традиционная инертность отечественного рынка приводит к некоторому отставанию от Запада, но лишь к отставанию, а не к альтернативному варианту развития — в отношении процессорных архитектур «своего пути» у России нет и быть не может. Курс на многоядерность как факт, как глобальная тенденция, никак не зависит от географических, геополитических и климатических условий. Одноядерных процессоров на нашей планете будет выпускаться все меньше, двух-, трехъядерных и более — все больше. Чтобы знать это, не нужно владеть какими-то суперэксклюзивными данными, достаточно посетить сайт Intel и поинтересоваться планами по выпуску процессоров этим производителем на ближайшие годы. В каком бы уголке земного шара ни проживал разработчик встраиваемых систем, поиски оптимизированной аппаратно-программной среды неизбежно приведут его к современным процессорам с несколькими ЦП-ядрами. Относительно технических характеристик тех систем, что будут создавать такие разработчики, также можно сделать некоторые предположения. Первые решения будут строиться на базе Intel Core Duo, затем наступит период комбинирования Intel Core2 Duo с чипсетами 945 серии, которые будут постепенно вытесняться более адекватными микросхемными наборами, позволяющими полнее использовать потенциал многоядерности. Просмотрите еще раз параметры перечисленных в настоящей статье подуктов, а еще лучше зайдите на сайт www.kontron.com и убедитесь, что для подобных прогнозов есть все основания.

Пользователи всех без исключения встраиваемых платформ, от AdvancedTCA до miniITX и от CompactPCI до PC/104, будут выбирать многоядерные ЦП хотя бы потому, что какие-либо альтернативные пути развития в этих секторах просто-напросто отсутствуют. Глобальный переход на процессоры с несколькими ядрами вызовет изменения в софтверной индустрии: эпоха одноядерных операционных систем и одноядерных ОСРВ закончится вместе с одноядерными процессорами. Уже сегодня пользователям Intel Core Duo доступно все необходимое ПО, начиная с интегрированных инструментальных сред и компиляторов с поддержкой стандарта OpenMP и заканчивая операционными системами жесткого реального времени.

И все же: с какой версии архитектуры Intel Core Duo начать? Первое поколение Intel Core, работающее на частотах от 1,06 до 2,33 ГГц и потребляющее от 9 до 31 Вт, охватывает едва ли не весь спектр потенциальных приложений. Семейство Intel Core2 Duo как вершина эволюции процессоров с системой команд x86 обеспечивает некоторый запас по производительности и больше подходит для продуктов класса High End. Но самое главное — это то, что Intel Core Duo и Intel Core2 Duo суть версии одной и той же архитектуры. Ни одна из этих технологий не хуже и не лучше другой, и потому вопрос выбора конкретного варианта должен решаться для каждого конкретного случая с учетом конкретных прикладных требований.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке