Scelta dell’architettura adeguata nelle applicazioni

PC industriali e embedded

Relatore: Gianni Damian, C.E.O. Contradata

Verona, 12-13 Ottobre 2010

Il Vostro Partner tecnologico

La direzione tecnica offre un’assistenza di elevato livello basata sulle ampie risorse di

engineering nella progettazione Hardware.

Il team di tecnici Contradata analizza e seleziona le soluzioni tecnologicamente più interessanti

adottandole solo se garantiscono affidabilità e prestazioni e integrandole con le competenze in

materia di software

Il supporto a disposizione del cliente

• Analisi delle specifiche tecniche ed economiche del prodotto.

• Analisi delle tempistiche del progetto: garanzia di continuità e informativa sull’evoluzione dei

prodotti

• Consulenza sugli sviluppi e progettazione di hardware personalizzato per applicazioni

embedded

• Consulenza software e sviluppo di sistemi operativi embedded (Windows XPE, Windows CE e

Linux)

• BIOS personalizzati

• Possibilità di scelta tra soluzioni standard, custom e semi- custom

Partner tecnologico

La capacità pioneristica di individuare nuove tecnologie e proporle sul mercato

Alcuni successi:

1985 - Standard SCSI (Adaptec)

1986 - PC industriale a backplane passivo ( oggi PICMG)

1990 - PC/104

1991- Touchscreen capacitivi

1992 - IEI azienda start-up - oggi una realtà da 120 Millions US$

1993 - Dischi a stato solido Flash (Sandisk ed M-Systems allora start-up)

1995 - GPS (Trimble)

2001 - ICOP oggi una protagonista del mercato embedded

2006 - partnership con congatec azienda start-up e lancio XTX

2007 - congatec COM Express

2008 - congatec QSEVEN

Storia e successi

La capacità pioneristica di individuare nuove tecnologie e proporle sul mercato

PC Industriali, Panel PC,

PC board e sistemi embeddedwww.ieiworld.com

Computer-on-Modules www.congatec.com

Moduli PC/104 - PC board embedded www.icoptech.com

Sistemi Embedded www.lannerinc.com

Real Time Hypervisor Softwarewww.real-time-

systems.com

Memorie Flash e DRAM industriali www.swissbit.com

Ethernet Industriale www.korenix.com

Schede e prodotti per acquisizione

datiwww.adlinktech.com

Moduli GPS www.trimble.com

Case rappresentate

La nostra definizione di embedded:

DEDICATO:

Hardware dedicato a specifiche applicazioni con le funzioni del sistema target

(Interfacce, Bus, Funzioni ecc)

A BORDO:

Hardware (scheda o sistema) adatto a specifiche applicazione per caratteristiche

quali: bassa dissipazione, resistenza alle alte temperature, contenute emissioni

elettromagnetiche, resistenza a shock, vibrazioni ecc…

come un motore…

DEDICATO E A BORDO

L’architettura embedded

La nostra definizione di PC Industriale:

CARATTERISTICHE GENERALI

Disponibilità nel tempo e stabilità di prodotto

Chassis metallici ad alta resistenza

Espandibilità: BUS ISA – PCI – PCIe

Ricchezza di interfacce: seriali, Ethernet, WiFI, USB ecc.

Software di protezione (Failsafe Setup, Storage Recovery, Hardware monitoring, WatchDog)

Resistenza a shock e vibrazioni. Possibilmente con HDD automotive o a stato solido (Flash)

Resistenza ad alte temperature

Elevato MTBF e MTBE

Possibilmente Fanless o con filtri removibili

Processori adeguati per dissipazione, temperatura di funzionamento e disponibilità nel tempo.

PC industriali

Uno sguardo ai processori

DM&P Vortex86DX

Intel® Atom™ - serie

Intel® Celeron® M

Intel® Pentium® M

Intel® Core™ 2 Duo

Intel® Core™ i3 – i5 – i7

Processori

“Long term support: 10 anni” 27 x 27 mm 5 V Only / 1 W

Vortex86 SX/DX

Le differenti piattaforme Atom™

Intel® Atom™ Family

Silverthorne (Intel® Atom™ Z5xx)

Diamondville (Intel® Atom™ N270)

Tunnel Creek (Intel® Atom™ E6xx)

Pineview (Intel® Atom™ D500 e N400)

“Diamondville” platform

3 chip

solution

Intel® Atom™ N270

Chipset 945GSE + ICH7-M

Dissipazione totale 8 W

Nota:

Ricchezza di interfacce

Intel® Atom™ N270

“Long term support”

Intel® Atom™ serie Z5xx / Z5xxPT

Chipset Hub US15W

Dissipazione totale 4.5 W“Silvethorne” platform

2 chip

solution

“Long term support”

Note:

No SATA – No legacy

2 canali PCI Express x 1

Versioni a temperatura estesa -40°+85° C

Intel® Atom™ Z5xx / Z5xxPT

Intel® Atom™ serie E6xxx

Chipset Hub EG20T

Dissipazione totale da 4.25 a 5.45 W

“Long term support”

2 chip

solution

Intel® Atom™ E6xx

“Tunnel Creek” platform

Note:

Ricchezza di interfacce

Versioni a temperatura estesa -40°+85° C

Intel® Atom™ serie D510 - D525 - D425 - N455

Chipset ICH-8M

Dissipazione totale Max da 8.9W a 15.4 W

“Long term support”

2 chip solution

Intel® Atom™ N400 e D500

“Pineview” platform

Atom

D510

Atom

D425

Atom

D525

Atom

N455

CPU/

Chipset

Atom

1.66GHz

Dual Core

Atom

1.8GHz

Single

Core

Atom

1.8GHz

Dual Core

Atom

1.66GHz

Single

Core

Note:

Versioni Dual Core

Processori Low Power

CPU / chipsetN. Arch Freq. L2 DISS. DISS.

Max

caseTOT TOT

HT SS VT-x64 Bit

Core (nm) (GHz) cache CPU Chipset Temp Diss. CHIPS

DMP Vortex86DX 1 90 0,8 256 K 1 W Incluso 100° C 1 W 1 -- -- -- --

AMD GeodeLX800 1 90 0,5 128K 0.9 W 2.7 W 85° C 3.6 W 2 -- -- -- --

Atom Z510 / Hub US15W 1 45 1,1 512 K 2.0 W 2.3 W 90° C 4.3 W 2 -- X -- --

Atom Z530 / Hub US15W 1 45 1,6 512 K 2.2 W 2.3 W 90° C 4.5 W 2 X X X --

Atom Z510P/PT Hub US15P/PT 1 45 1,1 512 K 2.2 W 2.3 W 90° C 4.5 W 2 X X -- --

Atom Z520P/PT Hub US15P/PT 1 45 1,33 512 K 2.2 W 2.3 W 90° C 4.5 W 2 X X X --

Atom N270 / 945GSE 1 45 1,60 512 K 2.5 W 6 W 90° C 8.5 W 3 X X -- --

Atom N270 / 945GME 1 45 1,60 512 K 2.5 W 7 W 90° C 9.5 W 3 X X -- --

Atom E620/T HUB EG20T 1 45 0,60 512 K 2.7 W 1.55 W 110° C 4.25 W 2 X X X --

Atom E640/T HUB EG20T 1 45 1,0 512 K 3.3 W 1.55 W 110° C 4.85 W 2 X X X --

Atom E660/T HUB EG20T 1 45 1,3 512 K 3.3 W 1.55 W 110° C 4.85 W 2 X X X --

Atom E660/T HUB EG20T 1 45 1,3 512 K 3.9 W 1.55 W 110° C 5.45 W 2 X X X --

Atom E680/T HUB EG20T 1 45 1,6 512 K 3.9 W 1.55 W 110° C 5.45 W 2 X X X --

Atom D525 Dual Core 2 45 1,8 1 MB 13 W 2.4 W 100° C 15.4 W 2 X -- -- X

Atom D510 Dual Core 2 45 1,66 1 MB 13 W 2.4 W 100° C 15.4 W 2 X -- -- X

Atom D425 Single Core 1 45 1,8 512 K 10 W 2.4 W 100° C 12.4 W 2 X -- -- X

Atom N455 Single Core 1 45 1,66 512 K 6.5 W 2.4 W 100° C 8.9 W 2 X X -- X

Processori Celeron®, Pentium®, Core™ 2 Duo

CPU / chipsetN. Arch Freq. L2 DISS. DISS.

Max

caseTOT TOT HT SS VT-x 64 Bit

Core (nm) (GHz) cache CPU Chipset Temp Diss. CHIPS

Celeron M 600 ULV / 852 GM 1 130 0,6 512K 7 W 3.2 W 100° C 10.2 W 3 -- -- -- --

Celeron M 373 ULV / 855 GME 1 90 1,0 512K 5.5 W 4.3 W 100° C 9.8 W 3 -- -- -- --

Celeron M 370 / 855 GME 1 90 1,5 1M 21 W 4.3 W 100° C 25.3 W 3 -- -- -- --

Pentium M 1.6 / 855 GME 1 130 1,6 1M 24.5W 4.3 W 100° C 28.8 W 3 -- X -- --

Pentium M 1.1 / 855 GME 1 130 1,1 1M 12 W 4.3 W 100° C 16.3 W 3 -- X -- --

Pentium M 738 / 855 GME 1 90 1,40 2M 10 W 4.3 W 100° C 14.3 W 3 -- X -- --

Celeron M 600 ULV / 910 GMLE 1 130 0,60 512K 7 W 6 W 100° C 13 W 3 -- -- -- --

Celeron M 370 / 915 GME 1 90 1,5 1M 21 W 6 W 100° C 27 W 3 -- -- -- --

Celeron M 373 ULV / 915 GME 1 90 1,0 512K 5.5 W 6 W 100° C 11.5 W 3 -- -- -- --

Pentium M 745 / 915 GME 1 90 1,80 2M 21 W 6 W 100° C 27 W 3 -- X -- --

Pentium M 738 LV / 915 GME 1 90 1,40 2M 10 W 6 W 100° C 16 W 3 -- -- X --

CPU / chipsetN. Arch Freq. L2 DISS. DISS. Max case TOT TOT HT SS VT-x 64 Bit

Core (nm) (GHz) cache CPU Chipset Temp Diss. CHIPS

Core2Duo T7400 / 945 GME 2 65 2,16 4M 34 W 7 W 100° C 41 W 3 -- X X X

Core2Duo U7500 ULV / 945 GME 2 65 1,06 2M 10 W 7 W 100° C 17 W 3 X X X X

Core2Duo T2500 / 945 GME 2 65 2,0 2M 31 W 7 W 100° C 38 W 3 -- X X --

Core2Duo L2400 LV / 945 GME 2 65 1,66 2M 15 W 7 W 100° C 22 W 3 -- X X --

Core2Duo L7400 LV / 945 GME 2 65 1,50 4M 17 W 7 W 100° C 24 W 3 -- X X --

Celeron M 440 / 945 GME 1 65 1,86 1M 27 W 7 W 100° C 34 W 3 -- -- -- --

Core2Duo SU9300 / GS45 2 45 1,20 3 MB 10 W 12 W 105° C 22 W 3 -- X X X

Core2Duo SP9300 / GS45 2 45 2,26 6 MB 25 W 12 W 105° C 37 W 3 -- X X X

Core2Duo SL9400 / GS45 2 45 1,86 6 MB 17 W 12 W 105° C 29 W 3 -- X X X

Celeron M ULV 722 / GS45 1 45 1,20 1 MB 5.5 W 12 W 105° C 18 W 3 -- -- -- X

Celeron M ULV 723 / GS45 1 45 1,20 1 MB 10 W 12 W 105° C 22 W 3 -- -- -- X

Processori Core™ i3 i5 i7

CPU / chipsetN. Arch Freq. L2 DISS. DISS. Max case TOT TOT HT SS VT-x 64

Core (nm) (GHz) cache CPU Chipset Temp Diss. CHIPS Bit

Core i7-620LE / HM55 2 32 2,0 4 MB 25 W N/A 105 N/A 2 X X X X

Core i7-620UE / HM55 2 32 1,06 4 MB 18 W N/A 105 N/A 2 X X X X

Core i5-520M / HM55 2 32 2,40 3 MB 35 W N/A 105 N/A 2 X X X X

Core i5-520E / HM55 2 32 2,40 3 MB 35 W N/A 105 N/A 2 X X X X

Celeron P4500 HM55 Dual Core 2 32 1,86 2 MB 35 W 35 W N/A 90 N/A 2 -- X X

Processore N. Arch Freq.Turbo

ClockL2 DISS. Max case HT SS VT-x 64

Core (nm) (GHz) cache CPU Temp Bit

DESKTOP

I5-660 Dual Core 4 32 3,33 3,6 4 MB 73 W 72.6°C X X X X

I5-750 QuadCore 4 45 2,66 3,2 8 MB 95 W 72.7°C NO X X X

I7-860 QuadCore 4 45 2,8 3,46 8 MB 95 W 72.7° C X X X X

MOBILE

I5-520M 2 32 2,40 2,93 3 MB 35 W 105° C X X X X

I7-620M Dual Core 2 32 2,66 3,33 4 MB 35 W 105° C X X X X

I7-620LE Dual Core 2 32 2,0 2,80 4 MB 25 W 105° C X X X X

I7-620UE Dual Core 2 32 1,06 2,13 4 MB 18 W 105° C X X X X

I3-330e DUAL Core BGA 2 32 2,13 -- 3 MB 35 W 105° C X X X X

I3-330e DUAL Core PGA 2 32 2,13 -- 3 MB 35 W 90° C X X X X

Ultra Low Power

Atom™ Z5xx

13x14 mm

Ultra Low Power

Extended temp.

Atom™ Z5xxPT

Atom™ N270

Atom D500 / N400

Atom E6xx

Celeron® M

Pentium® M

Core™ 2 Duo

22x22 mm 22x22 mm 35x35 mm

Processori Intel® embedded

Fonte: Intel® Corporation

Low Power

Extended temp

versions

34x28 mm37.5 x 37.5 mm

Core i3 / i5 / i7

Mobile

Core i3 / i5 / i7

Desktop

Medium Power

consumption

Medium / High

performance

Medium Power consumption

High performance

High Power consumption

Extreme performance

Power Consumption / Performance

Footprint

Geometrie

Solo i processori della linea Embedded godono di long term support

Long Term Support

7 anni di disponibilità

Per il mercato embedded è essenziale il supporto di lungo periodo

Uno sguardo alle diverse architetture

Le architetture embedded

OEM System Integrators

Computer on Modules

Pers

onaliz

zazio

ne

Single board computers

Embedded Systems All-in-One Systems

Il concetto del modulo COM (Computer On Module)

Baseboard con know-how e funzioni

specializzate del cliente.

Sistema proprietario

Cablaggi razionalizzati

CPU scalabile e intercambiabile

Telaio personalizzato con know-how e

funzioni specializzate del costruttore.

Massimizzazione del proprio Know-How

Motore scalabile e intercambiabile

Computer-on-Modules

• Dimensioni 70 x 70 mm

• Connettori low cost MXM Edge Connector

• Layer termici di dissipazione

• Low cost

• Low power: 5 W

• Applicazioni: Ultra-mobile

• Battery management

• Processore Intel® Atom™ Z5xx 1.1 & 1.6 GHz

• Intel® System Controller Hub US15W

Nuovo standard per applicazioni Ultra-Mobile

Qseven™

• Dimensioni 70 x 70 mm

• Intel Atom-Exxx da 0.6, 1.0, 1.3, 1.6 GHz

• 512 K cache – Engine grafico

• Temperatura estesa Opzionale (E6xxxT)

• 6 USB, 3 PCIe, GB LAN, SDVO, LVDS

• I2C Bus, SPI, CAN Bus

• Low power: 3 – 5 W

• Applicazioni: Ultra-mobile

• Battery management

NOVITA’ ASSOLUTA - Primo annuncio in Italia

conga-QA6 Nuova Generazione standard QSeven

Qseven™

il COM a

maggiore crescita

COM Express™

ETX is a registred trademark of JUMPtec AG

ETX®

ETX e la sua evoluzione:

Formato 95 x 114 mm

ETX® / XTX™

•Gamma completa di CPU e Chipset

•I/O: SATA o EIDE, fino a 8 USB, fino a 6 Seriali, Digital I/O, CAN bus

•IF Video: VGA, LVDS, HDTV, HDMI, DVI

•Versioni Dual Indipendent display

•Ethernet: Single / Dual LAN o GbE

•Audio on board

•Solid state disc: Compact Flash, IDE o SATA DOM

Espandibilità: PC/104, PCI, PCIe , Mini PCI, Mini PCIe

PC/104™

3.5”

5.25” EBX™EPIC™ Mini ITX

Single Board Computers

Sistemi Full Function

Fino a 6 seriali

2 GB LAN

4 - 6USB

Compact Flash + HDD 2.5”

VGA e Dual Display opzionale

Wi-Fi, GPS, 3G

Slot PCI / PCIe

Sistemi embedded fanless

Design cable-less

Alimentazione VDC

Versioni a temperatura estesa

Sistemi Embedded

Cable-less

Fanless Intel® Atom™ 1.6GHz embedded system with VGA, 2x LAN, USB, 1 COM port,

4xDI, 4xDO, CompactFlash/SATA drive support, WiFi or 3G support

DC-in

+12V VGACOM1

RS232

3G

Status

LED

ATX

Power-on

Line-out

Mic-inUSB2.0

x4

GbE LAN

x2

DIx4

DOx4Storage

Power-on

LED

Storage

Power-on

LED

Serie LEC

Sistemi Embedded compatti

LVDS

USB

Control

Fanless Intel® Atom™ 1.6Ghz embedded system with VGA, DVI-D,

Dual LAN, USB, 6 COM ports, CompactFlash & SATA drive support

1x PCI expansion or 1x PCIexpress 1X expansion

Line-outMic-in

GbE

LAN2

GbE

LAN1

USB 2.0 x6

4xDI

4xDO

DC Input

+9~36V268 mm

65 mm

190 mm

PCI or PCIe

expansion

VGA

DVI-D

COM1

RS232

COM2

RS232/422/485

COM3

RS232/422/485

COM4

RS232

COM6

RS232

COM5

RS232

Extending ATX

Power-on Connector

ATX

Power-on

Serie LEC

Sistemi Embedded espandibili

Intel® Core™2 Duo T2300E - 1.66 GHzFull Function + PCI Slot

Sistemi Embedded High End

Sistemi embedded Fanless Intel® Core™ 2 Duo 1.66 GHzSerie ECK-161

Sistemi Embedded Rugged

VGA

KB / MS

AT / ATX Switch

Dual GbE

COM3

12 VDC in

4x USB

GPIO remote control

COM1

Sistemi Embedded a temperatura estesa -20° +70° CFanless Intel® Core™ 2 Duo 2.4 Ghz

Serie TANK

La tradizionale

architettura PC

“All in One”

Interamente a stato solido

Nessuna parte in movimento

Sistemi all-in-one

Sistemi all-in-one

All-in-One Touchscreen Panel PC

Gamma completa di CPU e Chipset

Architetture fanless fino a processori Intel Core 2 Duo

Elevata connettività

12 VDC in

RS-232/422/485

Dual Ethernet

2x USB

Software per supervisione parametri di sistema

Funzioni standard fornite su CF 1 GB

- Advanced Set Top Box: Web browsing, networking,

USB, terminal services, Windows media Player 11

- Internet Explorer 7

- Net framework 2.0

- EWF: Enhance Write Filter

- CMD – Windows Command Processor

- Device manager and Task manager

- Video / Audio and chipset drivers

- PS/2 Keyboard / Mouse drivers

- IDE / CF / HDD / Flash disc / CD support

- Citrix client 8.0

- IEI remote management tool

Servizi Contradata

- Immagini XPe customizzate

- Immagini full XPe compatibile XP Pro

(ca 750 MB)

- CF di diverse capacità

- Immagine su CD

-Supporto tecnico

-Licenze

- Compatibile con applicazioni WindowsXP

- Personalizzabile all’applicazione

- Leggero: tipicamente 512 MB

- Adatto a processori Low power e“leggeri”

- Utilizzabile con memorie a stato solido

- Sistema operativo stabile

Sistemi operativi embedded

Funzioni standard fornite su CF 128 MB

- Enterprise Web pad

- IE 6.0 Media Player

- Microsoft File viewers: Excel, Image, PDF, Power Point,

Word

- Support hive-based registry

- SIP: Software based Input Panel x large screens

- MFC: Microsoft Foundation classes

- .NET compact framework 2.0 SP2

- Standard SDK for Windows CE

- PCL Printer drivers

- Device drivers. IDE, CF, USB Host, USB, CD

- Citrix Client

- IEI remote management toolServizi Contradata

- Immagini CE customizzate e integrate con le funzioni

cliente su CF di diverse capacità

- Supporto tecnico

5.0 e 6.0

-Pienamente personalizzabile all’applicazione

-Molto leggero: da < 16 MB a 512 MB

-Real Time

-Adatto a processori low power e “leggeri”

-Utilizzabile con memorie a stato solido

-Costi ridotti di licenza e sistema operativo stabile

Windows embedded CE 6.0 R2 rispetto a CE 5.0.

Process address space da 32 MB a 1 GB

Numero di processi da 32 a 32K

Device driver in modalità kernel e user

Integrazione Visual studio 2005

Cell core stack

Supporto prodotto per 10 anni

Sistemi operativi embedded

- Servizi Contradata

- Device Drivers

-Supporto tecnico qualificato

-Open Source - Gratuito

-Altamente personalizzabile all’applicazione

-Molto leggero: tipicamente da 16 MB in su

-Estensioni Real Time

-Adatto a processori low power e “leggeri”

-Utilizzabile con memorie a stato solido

Sistemi operativi embedded

Ottimizzazione delle risorse hardware e fornitura di sistemi “rugged” ed affidabili.

Sistema operativo embedded + supporto a stato solido + RAM affidabile

Industrial DRAM

Up to -40°+85°C operating temp

Chip-on-Board (COB) Technology

Industrial SSD

Up to -40°+85°C operating temp.

2 milioni di cicli di scrittura

Lo storage nelle applicazioni embedded

Grazie per l’attenzione