{"id":1210,"date":"2021-04-30T03:08:17","date_gmt":"2021-04-29T19:08:17","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/?p=1210"},"modified":"2022-04-25T10:45:19","modified_gmt":"2022-04-25T02:45:19","slug":"edge-computing-demands-server-power-of-com-hpc","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/de\/2021\/04\/30\/edge-computing-anforderungen-server-power-of-com-hpc\/","title":{"rendered":"High-End-Edge-Computing erfordert die Rechenleistung von COM-HPC auf Serverebene"},"content":{"rendered":"

Die Anforderungen auf Serverebene von High-End-Computeranwendungen am Rande werden mit den neuesten COM-HPC-Modulen erf\u00fcllt. In diesem Blog untersuchen wir, was, wie, warum und wie wir anfangen.<\/h2>\n\n\n\n

Die vierte industrielle Revolution - Industrie 4.0 - bezieht sich auf die fortlaufende Automatisierung traditioneller Fertigungs- und Industriepraktiken unter Verwendung moderner intelligenter Technologien. In Verbindung mit der Entwicklung des industriellen Internet der Dinge (IIoT) hat das schnelle Wachstum von Industrie 4.0 zu einer Explosion von Daten gef\u00fchrt, die von Sensoren und Aktoren ausgehen. <\/p>\n\n\n\n

In j\u00fcngerer Zeit haben die Rechenanforderungen von Industrie 4.0 und IIoT aufgrund zus\u00e4tzlicher Technologietreiber wie k\u00fcnstlicher Intelligenz (KI), maschinellem Lernen (ML) und 5G-Anwendungen ein noch steileres Wachstum erfahren. <\/p>\n\n\n\n

Der Begriff Rand bezieht sich auf die Grenze, an der das Internet auf die reale Welt trifft. Eingebettete Systeme am Rande verzeichnen derzeit ein exponentielles Wachstum hinsichtlich ihrer Anforderungen an Rechenleistung und Leistung. Um sowohl die Latenz als auch die Kommunikationskosten zu minimieren, m\u00fcssen diese Daten an der Quelle verarbeitet werden, um verwertbare Informationen nahezu in Echtzeit bereitzustellen. Der Begriff Edge-Computing bezieht sich auf den Vorgang, bei dem dies durchgef\u00fchrt wird Verarbeitung am Rande<\/a>. <\/p>\n\n\n\n

\u00dcber ihren Wunsch nach mehr Rechenleistung hinaus m\u00f6chten Systementwickler und Endbenutzer ihre Systeme auch zukunftssicher machen. Dies hat viele Aspekte, z. B. den Zugang zu alternativen Anbietern, falls ein bestehender Anbieter den Markt verl\u00e4sst. Au\u00dferdem muss es m\u00f6glich sein, Systeme mit erweiterten Funktionen zu aktualisieren, um die Anforderungen zuk\u00fcnftiger Anwendungen zu erf\u00fcllen. <\/p>\n\n\n\n

Hochleistungs-Computing (HPC) COMs & Edge Computing<\/strong> <\/h2>\n\n\n\n

Einige COMs sind propriet\u00e4r, w\u00e4hrend andere auf Industriestandards basieren. Bei Systementwicklern und Endbenutzern, die ihre Systeme zukunftssicher machen m\u00f6chten, ist es am besten, einen Industriestandard zu verwenden, der von vielen COM-Anbietern unterst\u00fctzt wird. <\/p>\n\n\n\n

1994 gegr\u00fcndet, PICMG<\/a> ist das herausragende Gremium f\u00fcr COM-Standards. Dies ist ein gemeinn\u00fctziges Konsortium von Unternehmen und Organisationen, die gemeinsam offene Standards f\u00fcr Hochleistungs-Telekommunikations-, Industrie-, Test- und Mess-, Medizin-, Edge- und Allzweck-Embedded-Computing-Anwendungen entwickeln. <\/p>\n\n\n\n

Das Design von COMs umfasst eine breite Palette technischer Disziplinen, darunter Design und Analyse von Hochgeschwindigkeitssignalen, Energieverwaltung, Netzwerkkompetenz, W\u00e4rmemanagement, mechanisches Design, Hochverf\u00fcgbarkeitssoftware und umfassendes Systemmanagement. Alle diese Disziplinen werden von PICMG vertreten, zu der \u00fcber 140 Mitgliedsunternehmen geh\u00f6ren, von denen ADLINK ein exekutives Mitglied ist. <\/p>\n\n\n\n

HPC steht f\u00fcr "High-Performance Computing". PICMG befindet sich jetzt in der Endphase der Entwicklung seiner neuen COM-HPC-Spezifikation f\u00fcr Computer auf Modul, die den Anforderungen des High-End-Marktes f\u00fcr industrielle Edge-Computing gerecht wird. <\/p>\n\n\n\n

Der exponentiell wachsende Edge-Computing-Markt erfordert eine h\u00f6here Leistung und gr\u00f6\u00dfere Mengen an Systemspeicher. Die in High-End-Edge-Systemen verwendeten eingebetteten Prozessoren k\u00f6nnen 20 oder mehr Kerne haben. Die Kombination aus mehreren Prozessorkernen und Virtualisierung bedeutet, dass einige Systeme mindestens 256 Gigabyte (GB) Speicher ben\u00f6tigen. Eine weitere \u00dcberlegung ist, dass viele Anwendungen extrem hohe Datenbandbreiten erfordern, die bis zu 100 Gigabit pro Sekunde (Gbit \/ s) betragen k\u00f6nnen. Die COM-HPC-Spezifikation erf\u00fcllt alle diese High-End-Anforderungen.  <\/p>\n\n\n\n

M\u00e4rkte und Anwendungen f\u00fcr COM-HPC <\/strong> <\/h2>\n\n\n\n

COM-HPC-Module erf\u00fcllen die Anforderungen einer Vielzahl von M\u00e4rkten und Anwendungsbereichen, die verschiedene Kombinationen von Hochleistungs- und \/ oder Hochspeicher- und \/ oder Hochgeschwindigkeitsschnittstellen erfordern. Dazu geh\u00f6ren unter anderem autonome Fahrzeuge, Robotik, unbemannte Luftfahrzeuge und 5G-Kommunikation (kleine Zellen, Basisstationen und Infrastruktur). <\/p>\n\n\n\n

\"Abbildung
Abbildung 1: COM-HPC-Module adressieren eine Vielzahl von M\u00e4rkten und Anwendungen<\/em>  <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Es gibt eine Reihe gro\u00dfer Treiber f\u00fcr COM-HPC, nicht zuletzt die Aufgabenkonsolidierung. Betrachten Sie beispielsweise die heutigen Z\u00fcge, bei denen mehrere IT-basierte Dienste Aufgaben wie Reservierungsverwaltung, WLAN an Bord und Video\u00fcberwachung \u00fcbernehmen k\u00f6nnen. Diese Dienste werden in der Regel von verschiedenen Unternehmen in verschiedenen \u201eKisten\u201c angeboten, die \u00fcber den gesamten Zug verteilt sind. Durch die Konsolidierung all dieser Aufgaben in einer einzigen COM-HPC-Box, in der jede Aufgabe auf einer eigenen virtuellen Maschine auf einem eigenen Verarbeitungskern mit Zugriff auf mehrere zehn Gigabyte Speicher ausgef\u00fchrt wird, werden die Bereitstellungs- und Wartungskosten und -ressourcen erheblich reduziert. <\/p>\n\n\n\n

Ein weiterer wichtiger Treiber ist die k\u00fcnstliche Intelligenz. Es wird nicht lange dauern, bis jedes Roboterger\u00e4t, einschlie\u00dflich station\u00e4rer Roboter, mobiler Roboter und kollaborativer Roboter oder Cobots - dh Roboter, die kollaborativ und in unmittelbarer N\u00e4he zu ihren menschlichen Kollegen interagieren - mit hoch entwickelten KI-F\u00e4higkeiten ausgestattet wird. Ebenso wird es nicht lange dauern, bis alles, was fahren, fliegen oder schweben kann, einen KI-Copiloten haben oder vollst\u00e4ndig autonom sein wird. Selbst schwer zu erwerbende F\u00e4higkeiten, die in der Vergangenheit von Menschen dominiert wurden (z. B. Chirurgie), werden bald durch KI erweitert. <\/p>\n\n\n\n

Ein weiterer Treiber sind robuste und \/ oder spezielle Kommunikationsger\u00e4te, die h\u00e4ufig in rauen Umgebungen eingesetzt werden. Beispiele hierf\u00fcr sind 5G-Basisstationen, Paketinspektionssysteme und Front-Running-Handelssysteme. Dies sind alles Anwendungen, die keine Standardl\u00f6sungen verwenden k\u00f6nnen und f\u00fcr die COM-HPC-Module ideal geeignet sind. <\/p>\n\n\n\n

Abmessungen und Hochgeschwindigkeitsanschl\u00fcsse<\/strong> <\/h2>\n\n\n\n

Die COM-HPC-Spezifikation definiert derzeit f\u00fcnf verschiedene Optionen in Form von zwei Servermodulen und drei Clientmodulen. Das gr\u00f6\u00dfte der Servermodule bietet acht integrierte DIMM-Sockel, die bis zu 512 GB Speicher unterst\u00fctzen (dies sind die vertikal ausgerichteten Sockel in den folgenden Abbildungen). <\/p>\n\n\n

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\"Abbildung
Abbildung 2: Neue COM-HPC-Modulgr\u00f6\u00dfen<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Zus\u00e4tzlich zu den DIMM-Buchsen ist jedes COM-HPC-Modul mit zwei neuen 400-poligen Hochgeschwindigkeitssteckern mit hoher Dichte (die horizontal ausgerichteten Steckverbinder in der Abbildung oben) ausgestattet, was 800 Pins pro Modul ergibt. <\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 3: COM-HPC verwendet einen neuen Steckertyp.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Pinbelegung \u00dcbersicht f\u00fcr COM-HPC Server <\/strong> <\/h2>\n\n\n\n

In Bezug auf die oben diskutierten neuen Hochgeschwindigkeits-COM-HPC-Steckverbinder mit hoher Dichte fallen mehrere Punkte auf. Beispielsweise ist der Stromeingang eine einzelne 12-Volt-Versorgung, die bis zu 358 Watt Leistung liefern kann. Dies ist mehr als ausreichend, um High-End-CPUs mit 20 oder mehr Kernen, 512 GB Speicher und anderen Komponenten anzutreiben. <\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 4: Pinbelegung des COM-HPC-Servers<\/em> <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

In Bezug auf die PCIe (GEN5) -Schnittstellen gibt es insgesamt 64 Spuren mit 1 \u00d7 16 = 16 Spuren am J1-Anschluss und 3 \u00d7 16 = 48x Spuren am J2-Anschluss. Am J1-Anschluss befindet sich eine zus\u00e4tzliche 1x PCIe-Spur f\u00fcr die Steuerung der Kartenverwaltung (mehr dazu weiter unten). Dar\u00fcber hinaus gibt es 8x USB 2.0, 2x USB 3.X und 2x USB 4.0; zusammen mit 1x 1GbE- und 8x 10GbE-Anschl\u00fcssen. <\/p>\n\n\n\n

Die Entwickler vieler Hochleistungssysteme werden auch interessiert sein zu h\u00f6ren, dass COM-HPC-Servermodule den Intelligent Platform Management Bus (IPMB) und das Intelligent Platform Management Interface (IPMI) unterst\u00fctzen. Hierbei handelt es sich um eine Reihe von Computerschnittstellenspezifikationen f\u00fcr ein autonomes Computersubsystem, das Verwaltungs- und \u00dcberwachungsfunktionen unabh\u00e4ngig von der CPU, Firmware und dem Betriebssystem des Hostsystems bereitstellt. <\/p>\n\n\n\n

Der Preis-Leistungs-Sweetspot f\u00fcr das Ged\u00e4chtnis <\/strong> <\/h2>\n\n\n\n

Es ist nicht \u00fcberraschend, dass in Bezug auf die speicherhungrigen M\u00e4rkte, f\u00fcr die COM-HPC bestimmt ist, die Kosten f\u00fcr den Speicher f\u00fcr Architekten und Entwickler eingebetteter Systeme eine wichtige Rolle spielen. <\/p>\n\n\n\n

Durch den Einsatz der DIMM-Technologie erh\u00f6ht der COM-HPC-Servertyp nicht nur die insgesamt m\u00f6gliche Speicherkapazit\u00e4t, sondern erm\u00f6glicht auch den besten Preis pro GB. Zum Zeitpunkt dieses Schreibens betr\u00e4gt der Sweet Spot f\u00fcr die Preiskapazit\u00e4t 32 GB, was bedeutet, dass Benutzer 8 \u00d7 32 GB = 256 GB bei der besten Preiskapazit\u00e4t auf dem Markt genie\u00dfen k\u00f6nnen. <\/p>\n\n\n\n

Bei Anwendungen, die noch mehr Speicher ben\u00f6tigen, k\u00f6nnen Entwickler dies mit 8 \u00d7 64 GB = 512 GB erreichen. Obwohl dies derzeit mit einem Preisnachteil von 5% verbunden ist, wird erwartet, dass der Sweet Spot f\u00fcr die Preiskapazit\u00e4t in nicht allzu ferner Zukunft auf 64 GB migriert wird. <\/p>\n\n\n\n

Ausgefeilte Remoteverwaltungsfunktionen<\/strong> <\/h2>\n\n\n\n

Viele der fr\u00fchen COM-Module unterst\u00fctzten eine eingeschr\u00e4nkte Form der Verwaltungssteuerung mithilfe einer Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) namens EAPI. Dies konzentrierte sich jedoch in der Regel nur auf eingebettete Verwaltungsfunktionen auf niedrigerer Ebene, die nicht \u00fcber Treiber abstrahiert werden, z. B. Watchdogs, Steuerelemente f\u00fcr Anzeigehelligkeit und Hintergrundbeleuchtung, Logistik, EEPROM-Speicher und I2C \/ SMBus-Steuerung. <\/p>\n\n\n\n

EAPI wird weiterhin sowohl von Client- als auch von Server-COM-HPC-Modulen unterst\u00fctzt. Dar\u00fcber hinaus unterst\u00fctzt der COM-HPC-Servertyp aufgrund seiner netzwerkzentrierten Natur auch volles IPMI oder seine Open-Source-Variante Open BMC. <\/p>\n\n\n

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Abbildung 5: Typisches Out-of-Band-Verwaltungssteuerungsszenario<\/em> <\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Eine typische Implementierung von IPMI in Kombination mit einem modularen Formfaktor ist in der obigen Abbildung dargestellt. Obwohl diese Abbildung nur ein einziges COM-HPC-Modul widerspiegelt, k\u00f6nnen mehrere Module von einem einzigen BMC auf dem Tr\u00e4ger gesteuert werden. <\/p>\n\n\n\n

Die Zukunft ist n\u00e4her als Sie denken!<\/strong> <\/h2>\n\n\n\n

ADLINK ist ein f\u00fchrendes Mitglied des PICMG-Konsortiums. Als Teil davon spielen wir eine gro\u00dfe Rolle bei der Definition des COM-HPC-Standards und f\u00fchlen uns geehrt, an der Spitze der COM-HPC-Entwicklung zu stehen. <\/p>\n\n\n\n

Wie unten gezeigt, hat unser Proof-of-Concept-COM-HPC-Modul die Gr\u00f6\u00dfe E (160 mm x 200 mm), verf\u00fcgt \u00fcber einen Server-Funktionsumfang und bietet bis zu 16 Rechenkerne auf einer 110-W-Plattform mit mehreren DIMMs. <\/p>\n\n\n\n

\"Ein
Abbildung 6: Ein Proof-of-Concept-COM-HPC-Servermodul<\/em> <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Beachten Sie, dass ein W\u00e4rmeverteiler oben auf dem Modul montiert ist, um einem externen K\u00fchlger\u00e4t W\u00e4rme zu entziehen. F\u00fcr Unternehmen, die ihre eigenen entwickeln m\u00f6chten COM-HPC-Module und Tr\u00e4gerplatinen<\/a>Je nach Bedarf k\u00f6nnen wir Konstruktionspr\u00fcfungen oder Konstruktionsdienstleistungen anbieten. Hier bei ADLINK k\u00f6nnen wir auch Software-, Firmware- und BIOS-Anpassungsdienste anbieten, um den spezifischen Anforderungen der Kunden gerecht zu werden. Kunden k\u00f6nnen lokale und globale Netzwerke von ADLINK-Support-Centern in allen wichtigen geografischen Regionen nutzen. <\/p>\n\n\n\n

Unsere COM-HPC-L\u00f6sungen basieren auf erstklassiger Produktions- und Fertigungslogistik und lebenslanger Produktstabilit\u00e4t und bieten langfristige Verf\u00fcgbarkeit. Die Kombination aus l\u00e4ngerem Temperaturbetrieb, mechanischer Robustheit und hochbeschleunigter Lebensdauerpr\u00fcfung (HALT) bedeutet, dass die COM-HPC-L\u00f6sungen von ADLINK eine hohe Zuverl\u00e4ssigkeit bieten. Die M\u00f6glichkeit, Hardware- und Firmware-Anpassungsdienste f\u00fcr bestimmte Kundenanwendungen bereitzustellen, bedeutet auch, dass die COM-HPC-L\u00f6sungen von ADLINK ein hohes Ma\u00df an Flexibilit\u00e4t bieten. <\/p>\n\n\n\n

In K\u00fcrze werden COM-HPC-Servermodule an unz\u00e4hligen Standorten und in verschiedenen Umgebungen eingesetzt, um eine Vielzahl von Anwendungen auszuf\u00fchren, die unser Leben verbessern sollen. ADLINK wird weiterhin an der Spitze dieser aufregenden Technologie stehen. <\/p>\n\n\n\n

Weitere Informationen zu ADLINK COM-HPC-Modulen finden Sie unter: https:\/\/www.adlinktech.com\/en\/COM-HPC<\/a> <\/p>\n\n\n\n

\"Verfasser:<\/figure>
Verfasser: Alex Wang<\/span>

\u00a0Produktmanager, eingebettete Plattformen und Module<\/p>\n

Besuchen Sie ADLINK<\/a><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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The server-level requirements of high-end computing applications at the edge are satisfied with the latest COM-HPC modules. In this blog, we explore what, how, why and getting started. The Fourth Industrial Revolution — Industry 4.0 — refers to the ongoing automation of traditional manufacturing and industrial practices using modern smart technologies. When coupled with the evolution of the Industrial […]<\/p>\n","protected":false},"author":188103281,"featured_media":1244,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":true,"template":"","format":"standard","meta":{"_stc_notifier_status":"sent","_stc_notifier_sent_time":"2022-03-29 15:20:02","_stc_notifier_request":false,"_stc_notifier_prevent":false,"_stc_subscriber_keywords":"","_stc_subscriber_search_areas":"","_coblocks_attr":"","_coblocks_dimensions":"","_coblocks_responsive_height":"","_coblocks_accordion_ie_support":"","advanced_seo_description":"","jetpack_seo_html_title":"","jetpack_seo_noindex":false,"jetpack_seo_schema_type":"","_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_wpcom_ai_launchpad_first_post":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"{title}\n\n{excerpt}\n\n{url}","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":true,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","default_image_id":0,"font":"","enabled":false},"version":2},"_wpas_customize_per_network":false,"jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[1,702134936],"tags":[702134898,702134921,702134923],"class_list":["post-1210","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-uncategorized","category-japanese","tag-ai","tag-edge-ai","tag-embedded-modules","fallback-thumbnail"],"jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_likes_enabled":true,"jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/pc6JDC-jw","jetpack_featured_media_url":"https:\/\/i0.wp.com\/blog.adlinktech.com\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/adlink-technology-com-hpc-1-1.jpg?fit=1200%2C699&ssl=1","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1210","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/188103281"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1210"}],"version-history":[{"count":12,"href":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1210\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2567,"href":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1210\/revisions\/2567"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1244"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1210"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1210"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.adlinktech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1210"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}