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COM-HPC: 开发者和用户需要了解的信息

COM-HPC: 开发者和用户需要了解的信息

2021/6/24 13:46:22

嵌入式计算行业计划推出COM-HPC作为模块化系统设计的下一代标准。由于 COM-HPC 设计复杂,且有时会被错误理解,因此需要有明确表述的信息。

有些人认为PICMG标准是用于全新应用的全新平台,嵌入式边缘服务器阵营同意此看法,他们必须在严苛的环境下完成大量的工作负荷。第二个阵营是现有的COM Express用户。他们对于服务器模块的兴趣不大,而把注意力更多地放在新的COM-HPC客户端模块标准,且对COM-HPC存有的疑虑更多一些。他们想保护现有的COM Express投资,并提出这样的问题:COM Express 还能用多久,以及我是否需要现在转移到 COM-HPC?它将为我的客户带来哪些优势?对其而言,最重要的是了解COM-HPC客户端模块具有哪些优点,以及和COM Express之间的区别。因此,COM-HPC 强调两个单独的目标群体,其中每个都具有不同的需求。那么,这个两种新的COM-HPC规范具有哪些潜力,以及其中的差异有哪些?

用于嵌入式服务器的开放式标准平台

COM-HPC服务器是用于在严苛环境下,开发模块化嵌入式机架式服务器和盒式服务器设计的第一个真正的开放式平台。在如今的经典服务器领域,应用就绪的处理器模块仍然很少被利用,虽然这种设计具有众多优势。例如,它可以非常容易地满足特定的尺寸和I/O要求。开发者仅需要设计合适的应用特定载板;中央处理器、RAM和高速接口等复杂的内核组件,可采用标准化的模块。由于载板设计所需的工作负荷量小于全定制设计,此方法还可有效地应用到需求量较少的产品系列,在此之前,这些系列的标准产品经常是不尽如人意但又不得不接受的选择。此外,模块化设计还可显著减少性能升级的成本。当1U 或3U机架系统需要全面更换,相比之下,模块化服务器设计可降低约50%的升级成本,因为只需要更换模块。故此,这种设计提高了投资的可持续性,且由于可使用更长久,所以还改善了解决方案的长期可用性和投资回报率

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图解1

COM-HPC 服务器模块的主要功能特性:数量超多的高速接口,性能极佳的网络带宽和无头式(headless)服务器性能。

一个标准涵盖更多的计算类型

除了模块化设计的通用优点外,COM-HPC 服务器还有一些技术上的改进,而这些技术是以前的模块所不具备的。例如,COM-HPC 标准不限于 x86 处理器平台,还支持 RISC处理器、FPGA 和 GPGU。而具备这些另类计算单元的首批样品,已在2021年德国纽伦堡世界嵌入式(Embedded World)展的PICMG展位上进行了展示。因此,首次实现了在单一规范和标准化生态系统内,执行众多计算和加速器单元的异构性服务器设计与开发的可能性。在具体实施时,新规范还首次在模块上支持丛机模式(slave modes)。OEM厂商不仅能够简化设计流程,且能更高效地在产品设计方案中受益,还可更有效地重新利用其专业技术。

更多空间 实现更高性能

COM-HPC 服务器模块,旨在使边缘和雾服务器应用具备新型嵌入式边缘服务器处理器所需的高性能计算能力,半导体制造商预计很快会推出此类处理器。用于COM-HPC 服务器模块的最大功率预算值为 300瓦,这表明了至少在中期内的预期性能。作为对比:目前功率最大的 COM Express Type7 服务器模块,可用的最大功率为100瓦。以此作为衡量依据,并将预计的性能增长考虑在内,如此一来即可看出,COM-HPC在将来能够满足服务器超大负荷量。

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图解2

COM-HPC 服务器采用两种不同的空间配置规格:尺寸 E 具有的空间,可容纳最多8条DIMM插槽,用于目前1TB的RAM容量,而尺寸小20%的尺寸则支持4条DIMM插槽。COM-HPC服务器和客户端皆采用配置2x400 针脚的相同规格连接器,且各个接口之间具有不同的间距。此设计可防止因意外安装错误类型的模块而造成的损坏。

除了上述高性能潜力外,处理器或替代性计算单元可用的空间大小也至关重要。透过目前英特尔和AMD推出的16核或更多内核的高性能处理器,或尺寸相当于手掌大小的高性能FPGA,即可见一斑。COM-HPC 服务器用于上述应用的模块尺寸为 200 mm x 160 mm (尺寸E),或 160 mm x 160 mm(尺寸D)。这些相对较大的规格尺寸,还可简化散热过程,因为更大规格的散热片提供了更大的空间,从而更有效地排出废热。

更高的内存性能

采用这种大规格尺寸,COM-HPC服务器模块还将具有更高的内存性能。它们有足够的空间来容纳DIMM内存模块,满足微型、边缘和雾服务器的高内存带宽和尺寸要求。尺寸 E 的空间配置最多可容纳 8 条 DIMM 插槽,目前最大可安装的内存容量为 1TB。尺寸D 的空间配置最多可容纳 4 条 DIMM 插槽,目前最大可安装的内存容量为 512GB.......

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李娜
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