Es gibt in vielen Rugged-Anwendungsbereichen eine erhöhte Nachfrage nach Netzwerken mit niedriger Latenz und hoher Bandbreite und damit auch nach Equipment mit 10-GbE-Support:

  • Mobiles Broadcasting-Equipment muss immer höhere Video- und Tonauflösungen verarbeiten.
  • Mobile Rechenzentren müssen immer mehr mobile Clients mit hohen Datenraten versorgen.
  • Small Cells für 5G-Telekommunikationsnetzwerke haben ähnliche Aufgaben.
  • Videoüberwachungsapplikationen müssen Gesichtserkennung und Bewegungsverfolgung unterstützen.
  • Robotik wird kollaborativ durch Videoerkennung und Deep Learning.
  • Fahrzeuge werden autonom, indem sie Daten aus verschiedenen hochauflösenden Quellen analysieren.
  • Highend-Radar-, Sonar-, Infrarot- und Videosensoren erzeugen riesige Nutzlasten auch in vielen anderen Situational-Awareness-Anwendungen – bis hin zu nahezu jedem modernen Verteidigungsequipment.

Eckdaten

Connect Tech bietet ausschließlich standarisierte und kundenspezifische Carrierboards für die unterschiedlichen Module-Standards einschließlich der neuen COM-Express-Type-7-Spezifikation an. Das Unternehmen setzt auf seinen Carrierboard-Designs Server-on-Modules von Congatec ein.

All diese Systeme müssen die Workloads vieler angebundener Prozessoren verarbeiten – manchmal sogar über mehrere Hosts hinweg und auch in vermaschten Netzwerkumgebungen. Dadurch steigen die Anforderungen an Netzwerk-Equipment von bislang 1 GbE auf aktuell 10 GbE und das alles inklusive Echtzeitfähigkeit.

Das nur 125 mm × 95 mm große COM Express Type 7 Carrierboard ist so klein wie die Server-on-Modules von Congatec und ermöglicht Server-Layouts, die kleiner als zwei gestapelte 3,5-Zoll-Festplatten sind.

Das nur 125 mm × 95 mm große COM Express Type 7 Carrierboard ist so klein wie die Server-on-Modules von Congatec und ermöglicht Server-Layouts, die kleiner als zwei gestapelte 3,5-Zoll-Festplatten sind. Connect Tech

Standard-19-Zoll-Rackserver sind jedoch zu groß, zu schwer und zu stromfressend für solche Applikationen. OEM-Equipment, das in diesen Bereichen eingesetzt wird, muss zudem auch robuster sein, um rauen Umgebungsbedingungen wie EMI, Stößen und Vibrationen, extremen Temperaturen und Temperaturschwankungen sowie hoher Luftfeuchtigkeit standzuhalten. Außerdem muss es dediziert auf die Anwendungen ausgelegt sein, was bedeutet, dass eine perfekt angepasste Form und ein ebensolches Feature-Set erforderlich sind. Deshalb ist es erforderlich, Systeme von allen unnötigen Komponenten zu befreien und zusätzliche externe Adapter oder Konverter zu vermeiden, damit sie ihre Aufgaben effizient erfüllen können und zu einer einzigen, einfach zu handhabenden, im Feld austauschbaren Einheit werden.

Anwendungsbereite Superkomponenten für dedizierte Server

Um genau diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat PICMG die neue COM-Express-Type-7-Spezifikation für Server-on-Modules entwickelt. Module, die auf diesem neuen Standard für das kundenspezifische Rugged-Server- und Netzwerk-Equipment basieren – einschließlich Rugged-Cloud-, Edge- und Fog-Server – ermöglichen sehr flexible Designs. Auch machen sie die Anpassung kundenspezifischer Designs deutlich weniger zeitaufwendig, da sie einen anwendungsbereiten Rechenkern in einem vom Hersteller unabhängigen standardisierten Formfaktor liefern. Durch den Einsatz von COM Express Type 7 Server-on-Modules können Entwickler ihre Designs durch einen einfachen Modulwechsel zudem sofort mit neuer Prozessortechnologie aufrüsten.

Die Anpassung der Interfaces an den applikationsspezifischen Bedarf erfolgt auf dem Carrierboard der Module, was in den meisten Fällen ein kundenspezifisches Carrierboard mit entsprechenden NRE-Kosten erfordert. Trotzdem sind solche PCB-Layouts weit weniger komplex als die Entwicklung eines komplett kundenspezifischen Serverboards mit all seiner erforderlichen Logik-Implementierung, die bei Modulen standardmäßig zum normalen Lieferumfang gehört.

Die Logik, die Server-on-Modules bereitstellen, ist sehr umfangreich. So sollte man sich vor Augen führen, dass selbst wenn der Prozessorhersteller mit seinen Halbleitern ein umfassendes Set von Server-Grade-Remote-Control-Funktionen bereitstellt, dennoch auch immer ein dedizierter Board-Management-Controller (BMC) auf dem Carrierboard erforderlich ist, um beispielsweise Out-of-Band-Remote-Management zu unterstützen. Für die meisten OEMs ist es jedoch nicht vertretbar, viel Energie aufzuwenden, um zusätzlich die erforderliche IP von weiteren Halbleiterkomponenten-Herstellern zu sammeln und Out-of-Band-Management-Funktionen wie IPMI, MCTP oder das von der jeweiligen Anwendung geforderte Protokoll zu integrieren – die Implementierung von Remote-Management ist nämlich nicht die einzige Aufgabe, der sich OEMs stellen müssen. Sie müssen bei Full-Custom-Designs auch das gesamte, perfekt zugeschnittene Board-Support-Package zusammenstellen, einschließlich der Funktion, eine standardisierte API auf einem Board-Controller zu verwalten, damit Anwendungen von einer Hardwareplattform auf die nächste Generation skaliert werden können. Deshalb ist jeder Highend-Rugged-Server und jedes 10-GbE-Netzwerk-Equipment, das ein dediziertes Feature-Set zur Optimierung der Größe, des Gewichts, der Leistungsaufnahme und der Kosten (auch SWAP-C genannt) benötigt, am besten mit anwendungsbereiten Superkomponenten namens Server-on-Modules bedient, da sie mit all diesen off-the-shelf verfügbaren Features eine perfekte Basis für kundenspezifische OEM-Designs auf Industrieniveau liefern.

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