International: DE : EN : CZ : LT : UA : FR : BE : BY : KZ : RO : UZ : AT : IT : EE

IPC2U - Промышленная автоматизация: промышленные контроллеры, встраиваемые системы, промышленный Ethernet, kvm переключатели.
Inductrial PC to You

+7(495)232-0207

За последние три года революционных изменений ассортимента одноплатных компьютеров не произошло. Это касается и форм-факторов, и процессоров. Безусловно, происходило постепенное обновление линейки изделий у всех производителей. Но обновление коснулось только применяемых процессоров и чипсетов (с заменой типов памяти и добавлением интерфейса Serial ATA). Некоторым сборщикам плат удалось сохранить дизайн изделий. Вот какие изменения по линейкам процессоров произошли за 3 года (табл. 1):

1. Учтены только процессоры, применявшиеся (или заявленные к выпуску) производителями одноплатных компьютеров;

Таблица 1

 

2004-2006 гг.

2005-2008 гг.

Процессор Intel

 

Частота, МГц

Наличие вентилятора

 

Частота, ГГц

Наличие вентилятора

Pentium® III

600…1000

вентиляторный

Core2Duo ®

1,8…2,4

вентиляторный

Celeron®

Pentium® M

1,6…2,2

ULV Celeron ®

400

безвентиляторный

Celeron ® M

0,6…1,6

безвентиляторный

Процессор VIA

VIA C 3/ EDEN

800…1000

вентиляторный

VIA C 7®

1…1,5

вентиляторный

VIA C3/EDEN®

400… 667

безвентиляторный

0,533

безвентиляторный

 

VIA MARK ®

0,533…0,8

Процессор AMD

GEODE GX ®

30 0

безвентиляторный

LX 800/ LX 2 800

0,5

466

LX 900

0,6

2. Условная граница fan-fanless проведена по 12 В пикового энергопотребления;

3. Для процессоров Intel выпускались и выпускаются платы без процессора – просто с разъемом (s478, LGA775 и т.п.), в таблице оставлены процессоры с пиковым термопакетом < 50 В;

4. Удивляет появление процессора VIA MARK ® – он старый по технологии (0,13 мкс) и по чипсету (память SDRAM 133, до 512 Мб, нет SATA). Однако он экономичен (6…8 В) и, видимо, дешев;

5. Отсутствуют RISK-процессоры. С низким энергопотреблением появились CISK-процессоры, например, самое низкое энергопотребление у LX700 AMD с пиком ?2 В, а с ПО куда в X86 классе гораздо легче.

Итак, мы видим естественный сдвиг как в росте производительности, так и в снижении энергопотребления по всем производителям процессоров. Резкий рост цен на энергоносители вызвал «моду» на приоритетное снижение энергопотребления любых товаров, в том числе и компьютеров. Ушли в прошлое мощные процессоры Intel 3,2…3,6 Гц с потреблением >100 В. Не только для мобильных и встраиваемых решений, даже для офисных систем началась гонка за снижение энергопотребления.

Таблица 2

Intel P M/ C M

VIA C7®

AMD LX800®

Axiomtek

5” и mITX

8

-

1

3” , EPIC

10

2

1

Pc104, ETX, 2,5”, SOM

4

1

1

IEI

5” и mITX

6

3

1

3” , EPIC

9

4

4

Pc104, ETX, 2,5”, SOM

2

1

1

NexCom

5” и mITX

4

2

1

3” , EPIC

2

-

1

Pc104, ETX, 2,5”, SOM

2

-

1

Advantech

5” и mITX

5

-

-

3” , EPIC

8

-

1

Pc104, ETX, 2,5”, SOM

2

-

2

Суммарно по всем

5” и mITX

23

5

3

3” , EPIC

29

6

7

Pc104, ETX, 2,5”, SOM

10

2

5

Суммарно по всем типам и производителям

62

13

15

Обратимся теперь к производителям одноплатных компьютеров. Вот как распределились их предпочтения по маркам процессоров. Использовались данные каталогов четырех крупнейших на Тайване производителей одноплатных компьютеров (табл. 2):

1. Учитывались только выпускаемые в настоящее время изделия;

2. Не учитывались изделия на процессорах Vortex и Intel ULV Celeron® 400, так как они не соответствуют современным требованиям по производительности;

3. Большинство решений на Intel – сокетное (т.е. без процессора). Изделия для VIA и AMD - с впаянными процессорами;

4. В отличие от предыдущего периода все новые изделия выпускаются на «родных» чипсетах (процессор и микросхемы поддержки от одного производителя).

Итак, самое высокое разнообразие моделей у IEI (31 модель), самая высокая «востребованность» у Intel. Процессоры и чипсеты Intel присутствуют у всех производителей и во всех форм-факторах. А если помножить «сокетные» модели Intel на число рекомендованных процессоров? Тенденция – увеличение доли Intel в модельном ряду. Разнообразие по «большим» и «средним» приблизительно одинаково, а вот «сверхкомпактных» (менее 3”) моделей мало.

В чём же причина лидерства Intel в сегменте одноплатных компьютеров? Что позволило этой компании упрочить свои позиции за последние годы?

• резкое снижение энергопотребления до уровня ниже 25 В по пику за счет совершенствования техпроцесса с 0,13 микрон до 65 нм (и до 45 к концу 2008 г.)

• применение энергосберегающих алгоритмов для снижения средней рассеиваемой мощности, выход Centrino® на «поле» промышленных компьютеров.

• значительный рост производительности

• разнообразие модельного ряда – в «сокетных» моделях вы можете использовать (как правило) 5…6 различных процессоров, оптимально сочетая производительность, цену и энергопотребление.

• высокий тираж – одни и те же процессоры используются и в мобильных и во встраиваемых решениях.

Новые процессоры и чипсеты Intel, доступные сейчас только в desktop или в мобильных решениях через год придут и в сегмент одноплатных промышленных компьютеров. Так что инженеры и программисты, взяв современный ноутбук, уже могут тестировать свои программы хотя бы на производительность.

VIA и AMD не могут похвастаться ни вычислительной мощью ни разнообразием моделей. В 2005 году, когда началась гонка за производительность на 1 ватт, они сделали ставку на знаменатель этого показателя. AMD бескомпромиссно боролась только за снижение мощности, и процессор LX800 вот уже 3 года подряд остаётся вне конкуренции с показателем 2,6 В по пику и 0,9 В – среднее. Компания VIA Technologies выбрала средний путь – достичь максимальной вычислительной производительности при пиковой мощности не более 15 В. Сейчас уже ясно, что это состязание выиграл Intel и, если у процессоров типа LX800 шансы на выживание остались благодаря высочайшей экономичности в сочетании с низкой ценой, то у VIA явные проблемы, по крайней мере, в этом сегменте. Некоторые производители снимают или планируют снять с производства изделия с VIA C7®.

Теперь, исходя из собственного опыта работы с клиентами, попытаюсь перечислить требования, влияющие на выбор одноплатного компьютера. В порядке важности.

1. Наличие какого-либо нужного в данном проекте интерфейса (одного или нескольких). От Ethernet до разъёмов PC 104 или mini PCI.

2. Доступность в ближайшем будущем (год-два, больше 3-х лет ни одна модель не продержалась).

3. Цена (включая весь комплект – память, процессор, блок питания, корпус и т.д.).

4. Условия применения – температура, вибрация, возможно ли пассивное охлаждение.

5. Вычислительная мощность и возможности расширения.

6. Техническая поддержка производителем (и опциональная доработка и обновление драйверов)

По интерфейсам – у любого производителя найдутся изделия с необходимым вам интерфейсом как (по разъёмам) внешним так и внутренним. Относительную редкость представляют разъёмы PC104, особенно в сочетании с процессорами и чипсетами Intel. Пора признать, что шина ISA (она же PC104) безнадёжно устарела.

По доступности – анализ каталогов за 2008 год показал, что только изделия с процессорами (сокетами) Intel могли быть в каталогах в начале 2006 года, так, например у Axiomtek это SBC84810 и SBC84820 EP810, EP820, SBC83800 и т.д. – все с впаянным P4 M (Celeron® M) или сокетом для них. В будущем «шансы на выживание» в каталогах имеют процессорные платы под мощные и экономичные процессоры Intel (как давно выпускаемые, так и новые), также высокие шансы имеют процессоры и чипсеты AMD LX-серии.

Цена сильно зависит от производительности процессора, максимально дорогие платы с впаянными Pentium® M (особенно в Ultra Low Power варианте). Вопреки укоренившемуся заблуждению процессоры Celeron® имеют такое же (иногда и большее) энергопотребление при той же тактовой частоте. Отличие – в размере кеш и в отсутствии «security features» - микропрограмм шифрования. Там где не требуется громоздких вычислений, вполне хорош и AMD LX процессор. Тесты производительности показывают, что LX800 близок к Celeron® M 600, но при этом изделия с AMD LX800 ® дешевле и экономичнее.

По применению. Есть изделия в обычном и в расширенном (-20+70C) диапазоне температур, виброустойчивость повышается, если вы используете пассивное охлаждение и флеш-накопитель вместо жёсткого диска.

По вычислительной мощности у потребителя имеется выбор от сверхэкономичных AMD LX700 ® до последних моделей Intel Core2Duo ®. Установка значительного объёма оперативной памяти (в некоторых моделях можно уже до 4 Гб) также увеличивает производительность. Доступны любые расширения (но не в любых сочетаниях) вплоть до PCI-E x16.

Все производители гарантирует работу своих изделий под Windows XP ®. Vista ® поддерживается только в новейших изделиях с мощными процессорами. Как правило, доступны драйверы для Linux. Большую часть изделий можно заказать с предустановленной Windows XP embedded ® или Win CE ® (c поддержкой кириллицы).

Ассортимент одноплатных компьютеров настолько велик, что среди них любой клиент найдёт несколько функционально подходящих изделий. Чтобы не дать системному интегратору «погибнуть от богатства выбора», попытаюсь сформулировать ряд правил.

• Определитесь с приоритетами – что важнее производительность или энергопотребление. Отсюда пойдёт развилка Intel – AMD.

• Определитесь со сроками проекта, «ожидаемая продолжительность жизни» выше у новейших плат с чипсетом и процессором Intel.

• Если на базе этих процессорных плат, вы предполагаете создать компактный компьютер, проверьте, возможно, что-то похожее уже производится – выбор велик. Купить готовое и быстрее и дешевле и надёжнее.

При подготовке статьи использовались материалы, размещённые на официальных сайтах производителей процессоров и процессорных плат.

С. В. Эвергетов – менеджер отдела продаж компании IPC2U, Санкт-Петербург.
Телефон (495) 232-02-07
E-mail: marketing@ipc2u

Редакция 2008 г.