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TSN/軟體方案上陣 英特爾IoT處理器全線更新

文‧黃繼寬 發布日期:2020/10/05 關鍵字:IntelTigerLakeAtomCore

英特爾(Intel)日前舉行工業高峰會(Industrial Summit),並發表一系列針對工業物聯網(IIoT)應用市場的CPU解決方案。分別基於TigerLake與Elkhart Lake的第11代Core處理器及Atom x6000E,是本次CPU新品的兩大主角。由於這兩款CPU內建的繪圖引擎均遠比過去的CPU強大,加上OpenVino工具包的幫助,基於這兩款CPU的工業設備不僅有更強大的多媒體處理能力,而且在AI推論能力也有長足進步。此外,第11代Core與Atom x6000E都將支援TSN列為標準功能,這或許意味著工業運算設備全面轉向TSN的時刻,已經不遠了。

新一代處理器效能大提升 TSN列為標準功能
英特爾公司業務行銷暨公關事業群副總裁汪佳慧表示,到了2023年,將會有高達70%的企業在邊緣處理資料。第11代Intel Core處理器、Intel Atom x6000E系列以及Intel Pentium、Celeron N和J系列處理器的推出,是英特爾在增強物聯網功能方面,邁出的最重要一步。

除了新的處理器之外,英特爾也與客戶跟供應鏈夥伴緊密合作,以建立概念驗證、最佳化解決方案,並在過程當中收集回饋意見。為了協助客戶跟夥伴加快產品創新的速度,在晶片之外,英特爾還提供Edge Insights for Industrial、OpenVINO工具包等開發工具,並透過最佳化與容器化的套件,支持感測、視覺、自動化和其他變革性的邊緣應用。

第11代Core處理器專門鎖定需要高速處理、電腦視覺和低延遲確定性運算(low-latency deterministic computing)的基本物聯網應用進行強化。在效能提升方面,與先前的CPU相比,第11代Core的單執行緒效能可提升23%,多執行緒效能則可提升19%,在繪圖效能方面最高可為前一代產品的2.95倍。新的雙視訊解碼功能區塊讓處理器以每秒1080p/30幀的速度處理40個同步影片串流,最多可輸出4個4K視訊通道或2個8K通道。AI推理演算法可以在多達96個圖形執行單元(INT8)上運行,也可以在內建有向量神經網路指令(VNNI)的CPU上運行。

針對有高速運算需求的應用,英特爾推出基於TigerLake的第11代Core處理器。

在降低延遲方面,透過Intel Time Coordinated Computing(Intel TCC Technology)和時效性網路(TSN)技術,第11代處理器可滿足即時運算需求,同時在工業、零售、醫療與智慧城市等各種使用情境中提供穩定可靠的效能。

Atom x6000E則是英特爾針對物聯網增強所開發出的第一個專用處理器平台。其內建的繪圖引擎可將3D繪圖效能提升2倍。此外,該處理器還搭載專用的可編程服務引擎(Programmable Service Engine, PSE),可執行獨立的即時作業系統(RTOS),以實現頻外和頻內遠端裝置管理。據了解,此引擎採用的是Arm的Cortex-M7核心,而非x86架構。

此外,Atom x6000E也支援2.5G乙太網和TSN。它們最多可以同時在三個顯示器上支持4Kp60解析度,透過Intel Safety Island滿足嚴格的功能安全要求,並包含基於硬體的內建安全性。這些處理器可應用在多種使用情境,包括工業、運輸、零售跟醫療。

英特爾的Atom x6000E運算效能比第11代Core低,但完整的安全功能與內建可執行獨立RTOS的PSE,是其最大賣點。

由於第11代Core與Atom x6000E均將TSN列為標準功能,過去幾年在工業通訊領域備受關注的TSN,或將因為英特爾的處理器開始支援此一技術,正式邁向普及之路。

八家台廠同步發表新產品
除了發表新一代CPU平台,英特爾也與研揚、凌華、研華、神基、廣積、威強電、利凌、新漢智能系統等台灣8家廠商(依公司英文名排列),共同推出新一代工業物聯網產品。

英特爾發表新一代針對物聯網/邊緣運算設計的CPU平台,八家台灣廠商現身力挺。

研揚科技副總經理邱又予表示,該公司新推出的GENE-EHL6 3.5”嵌入式單板電腦,搭載了Intel Atom x6000E、Pentium和Celeron N 與 J 系列處理器,可支援研揚的頻內管理軟體解決方案,PSE亦提供頻外管理解決方案,於不影響原先整體效能的情形之下,達成遠端管理功能。

新漢事業群總經理及創博公司執行長林弘洲則指出,該公司已將Atom x6000E運用在自家的產品上。選擇Atom x6000E,是因為此處理器包含的Safety Island與Safety Package等技術,可以達到功能安全的要求,這對機器人自動化系統而言,是十分重要的。新漢的NexCOBOT SCB100機器人自動化系統,不僅加速取得IEC61508 SIL2/ISO13849 CAT3 PLd安全認證的時間、支援FSoE(Safety over EtherCAT),更是降低系統的建置成本與加速上市時間的全方位解決方案。

凌華科技資深協理柏漢克(Henk van Bremen)則表示,凌華科技亦透過COM Express Type 6精簡型模組,推出分別搭載Atom x6000E處理器的cExpress-EL以及搭載第11代Core處理器的cExpress-TL,前者尚有尺寸更為迷你的LEC-EL,後者更有採用COM-HPC模組電腦規格的COMHPC-TL,以滿足不同工業邊緣運算市場的效能需求。

研華則是利用英特爾此次新CPU所包含的TCC與TSN技術,強化其控制器的連接能力與即時性。研華工業物聯網事業群副總經理張仁杰表示,從邊緣感測器擷取資訊,到PLC的多樣化連接性,再到即時動作控制,我們均可提供工業化控制與智慧型軟體,於第11代 Intel Core處理器基礎之上,支援Intel Time Coordinated Computing時序協調運算與時效性網路,並讓應用程式擁有可擴展性。

威強電總經理江重良博士更是直接帶來Yolo v3物件偵測演算法效能比較數據,藉由自家PoE網路交換器收集影像感測資料並儲存於NAS內部,透過支援OpenVINO並搭載第11代Core處理器的DRPC-250-TGL TANK AIoT開發套件,於INT8、FP16、FP32精度均可提供2~5倍的效能成長幅度 。

利凌科技資訊長胡志剛則介紹其基於第11代Core處理器的NVR網路型錄放影機,該公司的LILIN AI Cloud亦結合OpenVINO,並透過Deep Learning Boost with VNNI,Iris Xe Graphics相較先前世代UHD Graphics 630提供4倍以上的深度學習效能增長。

神基科技強固型及影像解決方案事業群總經理黃承德表示,該公司準備推出搭載第11代 Core處理器的強固型電腦,不僅相較前一世代提供更高的效能表現,亦於極端、艱難的工作環境,提供可信賴的解決方案,並結合該處理器的效能與省電性/電池續航力,顯著提高使用者體驗。

藉由新世代處理器所帶來的視訊解碼與視訊輸出優勢,廣積科技副總經理李家富介紹支援4螢幕輸出的SI-654-N和16螢幕輸出的SP-16E電視牆數位看板播放系統,更整合Arria 10 FPGA以便提供多螢幕輸出視訊處理功能。該電視牆數位看板支援iSMART智慧節能技術,提供開關機自動排程與電源恢復功能,硬體EDID Emulation更支援4K/60Hz以上。

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