Computer-On-Module High Performance Computing, abgekürzt COM HPC, ist gerade dabei, den bewährten COM Express® Standard nach oben zu ergänzen. Im November 2019 hat sich die entsprechende Arbeitsgruppe der PICMG (PCI Industrial Computer Manufacturers Group) auf die Pinbelegung der neuen Spezifikation geeinigt. Zu den Sponsoren und treibenden Kräften in der Arbeitsgruppe gehört auch Kontron. Die Ratifizierung des Standards wurde für das zweite Quartal 2020 angekündigt.
Erste Samples werden zum Beispiel von Kontron bereits Mitte 2020 verfügbar sein. Aaronn Electronic hat sich in den vergangenen Jahren als einer der europaweit erfolgreichsten Vertriebspartner und Systemintegratoren von Kontron etabliert. Wir werden daher auch bei der Markteinführung von COM HPC frühzeitig involviert sein. Kunden können sich also darauf verlassen, dass Aaronn sie bei der Evaluierung der im Vergleich zu den bisherigen COM Express-Modulen dann deutlich leistungsfähigeren COM HPC Modulen kompetent begleiten kann.
COM HPC im Überblick
Ein COM HPC/Client-Modul weist einen oder zwei SO-DIMM-Sockel auf und kann bis zu vier Displays ansteuern. Bei einem COM-HPC/Server-Module stehen für den Arbeitsspeicher sogar bis zu 8 DIMM-Sockel zur Verfügung – was eine Gesamtkapazität von 1 TB bedeutet. Während aktuelle COM Express-Module über 440 Pins mit dem Carrier-Board kommunizieren, sind es der COM-HPC-Spezifikation zufolge 800 Pins. Dadurch lässt sich die maximale Anzahl der PCIe-Lanes im Vergleich zu COM Express Type 7 von 32 auf 64 bei einem COM-HPC/Server-Modul erhöhen. Außerdem erreichen COM-HPC-Module über PCIe Gen5 bis zu 32 GBit/s pro Lane, also das Vierfache von COM Express.
Zwei Plattformen für COM HPC
Von COM HPC wird es zwei Ausprägungen geben: COM HPC Client als Einstiegsplattform und COM HPC/Server als High-end-Plattform.
COM-HPC/Server-Module gibt es mit Abmessungen von 160 x 160 mm und bis zu vier DIMM-Steckplätzen oder 200 x 160 mm und bis zu acht DIMM-Steckplätzen. Wie der Name schon andeutet, werden damit COMs mit Performance-Werten klassischer IT-Server möglich.
Bei den COM-HPC/Client-Modulen wird es Varianten mit 95 x 120 mm,120 x 120 mm und 160 x 120 mm geben. Sie sind für die neue Generation anspruchsvoller Applikationen im Embedded-Computing-Bereich konzipiert.
Die höhere Rechenleistung und I/O-Performance kommen gerade rechtzeitig. Als Systemintegrator sehen wir bei unseren Kunden ein enormes Interesse an Anwendungen im Bereich IoT und Künstliche Intelligenz, aber auch der Nutzung von 5G und dadurch möglichen, neuen Applikationen. Allen diesen Planungen gemeinsam ist, dass wesentlich mehr Daten viel schneller – manchmal sogar in Echtzeit - verarbeitet werden müssen, als bisher. Aber auch bei schnellen Datenleitungen oder Funkverbindungen sind Latenzzeiten unvermeidlich. Wenn Anwendungen für eine Aktion mehrmals über große Entfernung miteinander kommunizieren, verzögert sich die Ausführung oft länger, als toleriert werden kann. Leicht nachvollziehbare Beispiele dafür sind autonome Fahrzeuge oder Produktionsanlagen.
Daher rücken die Anwendungen näher an den Ort des Geschehens. Sie wandern aus dem Rechenzentrum an den Rand der Netzwerke, dem sogenannten „Edge“- also dorthin, wo Embedded Systeme schon lange zuhause sind. Deren Zuverlässigkeit, Robustheit und Langlebigkeit wird auch weiterhin benötigt. Allerdings erwarten Anwender für künftige Applikationen eine deutlich höhere Leistungsfähigkeit und mehr Datendurchsatz.
Beides bekommen sie mit COM HPC. Der neue Standard unterstützt den Einsatz der kommenden High-End-Server-Prozessoren. Damit stehen Leistungsmerkmale, wie man sie bisher von Servern im Rechenzentrum kennt, auch für Industrie-Systeme zur Verfügung.
Die COM-HPC-Spezifikation legt weder Inhalt noch Kernfunktionalität der COM-HPC-Module fest. Sie umfasst lediglich die mechanischen und elektrischen Schnittstellen, einschließlich der Leiterplattengrößen, der Position der Steckverbinder und der Pinbelegung. Darüber hinaus werden Größe und Eigenschaften der Schnittstellen definiert, so dass sie von mehreren Herstellern angeboten werden können.
COM HPC schreibt die Entwicklung von COM Express fort
Entwickler können so Carrier Boards anbieten, die alle erforderlichen Subsysteme mitbringen, aber für die wesentlichen Computing-Aufgaben und den Hauptspeicher auf COM-HPC-Platinen zurückgreifen, die sie von einer Vielzahl von Anbietern beziehen können. Wie sich das auch in der bisherigen COM-Erfolgsgeschichte bewährt hat, lassen sich COM-HPC-Boards später, wenn leistungsstärkere Prozessoren und Speichermodule verfügbar sind, einfach gegen performantere COM-HPC-Modelle austauschen.
Damit schreibt COM HPC die erfolgreiche COM-Entwicklung fort und setzt dazu auch auf die bewährten Marktmechanismen. Wie bisher werden auch künftig Systemintegratoren eine wesentliche Rolle bei Auswahl und individueller Anpassung spielen. Vielleicht werden sie zumindest in der Übergangsphase sogar noch wichtiger, da sie Anwendern helfen können, die neuen Möglichkeiten schnell und effizient auszuschöpfen.
Trotz der erheblichen Verbesserungen wird COM HPC die aktuellen Technologien, insbesondere COM Express Type 6, 7 und 10, nicht über Nacht ablösen. Letzteres hat in vielen Einsatzszenarien noch jahrelang seine Berechtigung. Viele neue Anwendungen im Automotive-Bereich, in der Telekommunikation oder in der Industrie werden aber nur dank der größeren Datenrate und Leistungsfähigkeit von COM HPC überhaupt möglich sein.
Erste Samples werden zum Beispiel von Kontron bereits Mitte 2020 verfügbar sein. Aaronn Electronic hat sich in den vergangenen Jahren als einer der europaweit erfolgreichsten Vertriebspartner und Systemintegratoren von Kontron etabliert. Wir werden daher auch bei der Markteinführung von COM HPC frühzeitig involviert sein. Kunden können sich also darauf verlassen, dass Aaronn sie bei der Evaluierung der im Vergleich zu den bisherigen COM Express-Modulen dann deutlich leistungsfähigeren COM HPC Modulen kompetent begleiten kann.
COM HPC im Überblick
Ein COM HPC/Client-Modul weist einen oder zwei SO-DIMM-Sockel auf und kann bis zu vier Displays ansteuern. Bei einem COM-HPC/Server-Module stehen für den Arbeitsspeicher sogar bis zu 8 DIMM-Sockel zur Verfügung – was eine Gesamtkapazität von 1 TB bedeutet. Während aktuelle COM Express-Module über 440 Pins mit dem Carrier-Board kommunizieren, sind es der COM-HPC-Spezifikation zufolge 800 Pins. Dadurch lässt sich die maximale Anzahl der PCIe-Lanes im Vergleich zu COM Express Type 7 von 32 auf 64 bei einem COM-HPC/Server-Modul erhöhen. Außerdem erreichen COM-HPC-Module über PCIe Gen5 bis zu 32 GBit/s pro Lane, also das Vierfache von COM Express.
Zwei Plattformen für COM HPC
Von COM HPC wird es zwei Ausprägungen geben: COM HPC Client als Einstiegsplattform und COM HPC/Server als High-end-Plattform.
COM-HPC/Server-Module gibt es mit Abmessungen von 160 x 160 mm und bis zu vier DIMM-Steckplätzen oder 200 x 160 mm und bis zu acht DIMM-Steckplätzen. Wie der Name schon andeutet, werden damit COMs mit Performance-Werten klassischer IT-Server möglich.
Bei den COM-HPC/Client-Modulen wird es Varianten mit 95 x 120 mm,120 x 120 mm und 160 x 120 mm geben. Sie sind für die neue Generation anspruchsvoller Applikationen im Embedded-Computing-Bereich konzipiert.
Die höhere Rechenleistung und I/O-Performance kommen gerade rechtzeitig. Als Systemintegrator sehen wir bei unseren Kunden ein enormes Interesse an Anwendungen im Bereich IoT und Künstliche Intelligenz, aber auch der Nutzung von 5G und dadurch möglichen, neuen Applikationen. Allen diesen Planungen gemeinsam ist, dass wesentlich mehr Daten viel schneller – manchmal sogar in Echtzeit - verarbeitet werden müssen, als bisher. Aber auch bei schnellen Datenleitungen oder Funkverbindungen sind Latenzzeiten unvermeidlich. Wenn Anwendungen für eine Aktion mehrmals über große Entfernung miteinander kommunizieren, verzögert sich die Ausführung oft länger, als toleriert werden kann. Leicht nachvollziehbare Beispiele dafür sind autonome Fahrzeuge oder Produktionsanlagen.
Daher rücken die Anwendungen näher an den Ort des Geschehens. Sie wandern aus dem Rechenzentrum an den Rand der Netzwerke, dem sogenannten „Edge“- also dorthin, wo Embedded Systeme schon lange zuhause sind. Deren Zuverlässigkeit, Robustheit und Langlebigkeit wird auch weiterhin benötigt. Allerdings erwarten Anwender für künftige Applikationen eine deutlich höhere Leistungsfähigkeit und mehr Datendurchsatz.
Beides bekommen sie mit COM HPC. Der neue Standard unterstützt den Einsatz der kommenden High-End-Server-Prozessoren. Damit stehen Leistungsmerkmale, wie man sie bisher von Servern im Rechenzentrum kennt, auch für Industrie-Systeme zur Verfügung.
Die COM-HPC-Spezifikation legt weder Inhalt noch Kernfunktionalität der COM-HPC-Module fest. Sie umfasst lediglich die mechanischen und elektrischen Schnittstellen, einschließlich der Leiterplattengrößen, der Position der Steckverbinder und der Pinbelegung. Darüber hinaus werden Größe und Eigenschaften der Schnittstellen definiert, so dass sie von mehreren Herstellern angeboten werden können.
COM HPC schreibt die Entwicklung von COM Express fort
Entwickler können so Carrier Boards anbieten, die alle erforderlichen Subsysteme mitbringen, aber für die wesentlichen Computing-Aufgaben und den Hauptspeicher auf COM-HPC-Platinen zurückgreifen, die sie von einer Vielzahl von Anbietern beziehen können. Wie sich das auch in der bisherigen COM-Erfolgsgeschichte bewährt hat, lassen sich COM-HPC-Boards später, wenn leistungsstärkere Prozessoren und Speichermodule verfügbar sind, einfach gegen performantere COM-HPC-Modelle austauschen.
Damit schreibt COM HPC die erfolgreiche COM-Entwicklung fort und setzt dazu auch auf die bewährten Marktmechanismen. Wie bisher werden auch künftig Systemintegratoren eine wesentliche Rolle bei Auswahl und individueller Anpassung spielen. Vielleicht werden sie zumindest in der Übergangsphase sogar noch wichtiger, da sie Anwendern helfen können, die neuen Möglichkeiten schnell und effizient auszuschöpfen.
Trotz der erheblichen Verbesserungen wird COM HPC die aktuellen Technologien, insbesondere COM Express Type 6, 7 und 10, nicht über Nacht ablösen. Letzteres hat in vielen Einsatzszenarien noch jahrelang seine Berechtigung. Viele neue Anwendungen im Automotive-Bereich, in der Telekommunikation oder in der Industrie werden aber nur dank der größeren Datenrate und Leistungsfähigkeit von COM HPC überhaupt möglich sein.
