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Techniques

Processeurs AMD Ryzen™ Embedded V1000 avec Rugged COM Express (VITA 59)

Par Maximilian Kolpak, Product Solution Manager chez MEN Mikro Elektronik GmbH

Publication: 3 décembre

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Puissant et extrêmement robuste, convient pour le refroidissement sans ventilateur même au-delà de 35 watts...
 

Les nouveaux processeurs AMD Ryzen™ Embedded V1000 constituent un nouveau benchmark puissant pour les performances graphiques et les processeurs embarqués. Avec les modules Rugged COM Express (RCE), MEN Mikro Elektronik adapte les processeurs pour des conditions environnementales extrêmes et des applications de haute disponibilité critiques pour la sécurité.

Malgré les annonces régulières et annuelles de processeurs, l’accroissement des performances dans le secteur embarqué haut de gamme est resté marginal ces dernières années. Les processeurs AMD Ryzen Embedded V1000 redynamisent ce marché. Grâce à la nouvelle microarchitecture Zen, AMD a pu augmenter jusqu’à 52% les instructions par cycle d’horloge de sa nouvelle famille de processeurs.

La plus haute performance graphique intégrée actuellement sur le marché

Atteignant 3,6 TFLOP, le traitement graphique offre des performances vraiment inégalées. Il y a encore quelques années, ce niveau de performance était exclusivement réservé aux cartes graphiques haut de gamme dissipant une puissance de plusieurs centaines de watts. Avec la famille AMD Ryzen V1000, ce niveau de performance est désormais accessible avec des processeurs embarqués intégrant des capacités graphiques.

Les interfaces les plus récentes

La prise en charge des dernières interfaces complète le puissant processeur AMD Ryzen Embedded V1000. Cela inclut nativement jusqu’à quatre interfaces USB 3.1 Gen 2 avec des taux de transfert allant jusqu’à 10 Gbps, le Gigabit Ethernet et jusqu’à 16 voies PCIe Gen 3.0 pour les extensions génériques. Toutefois, l’ensemble de ces fonctionnalités n’entraîne pas une augmentation de la consommation d’énergie, car le TDP des nouveaux processeurs AMD Ryzen Embedded V1000 commence à 12 watts et peut atteindre un maximum de 54 watts. Grâce au support de VITA 59, un module Rugged COM Express (RCE) – même dans la version 54 watts – peut être entièrement refroidi sans ventilateurs. Mais qu’est-ce qui différencie RCE de COM Express ?

Pourquoi Rugged COM Express ?

Basé sur la norme COM Express du PICMG, les modules RCE offrent tout ce que les modules COM Express savent offrir. Le brochage et le facteur de forme sont identiques pour permettre la compatibilité avec les modules d’autres fabricants. Cependant, la spécification VITA 59 ajoute une extension aux modules COM Express pour une insertion dans un cadre en aluminium standard (CCA), qui est étroitement spécifié pour assurer une connexion thermique optimale. La chaleur émise est dissipée en latéral des points chauds tels que le CPU, la mémoire et le transformateur de tension via un dissipateur thermique et une carte (PCB) vers le cadre. Celui-ci le dissipe ensuite par conduction directement dans le boîtier environnant. Ces techniques diminuent la résistance thermique du module dans le boîtier, en réduisant les augmentations de température jusqu’à 5°C. Depuis que tout ce concept a été standardisé par VITA, Rugged COM Express maintient également des caractéristiques complètes d’indépendance du fournisseur et de pérennité permettant de changer le module avec son cadre en aluminium standardisé à tout moment.

Refroidissement sans ventilateur même à 54 watts

Comme mentionné ci-dessus, les modules COM Express compatibles VITA 59 n’ont pas besoin de ventilateurs pour refroidir les processeurs AMD Ryzen Embedded V1000 même à des puissances calorifiques de 54 watts. Cela rend ces systèmes de haute performance beaucoup moins sensibles aux défaillances que leurs homologues refroidis par ventilateur. En conséquence, Rugged COM Express est parfait pour les systèmes qui doivent combiner des performances intégrées haut de gamme avec une haute disponibilité, et où l’utilisation de ventilateurs actifs n’est pas une option.

Les nouveaux modules RCE sont particulièrement adaptés aux véhicules routiers, ferroviaires et commerciaux. À l’origine, Rugged COM Express a été développé principalement pour le secteur ferroviaire, car le concept de refroidissement répond aux exigences de la norme EN 50155, où la résilience aux fluctuations de température dans une plage de température étendue est importante. Dans le même temps, les modules RCE offrent également une protection importante concernant la compatibilité électromagnétique (Electromagnetic Compatibility, EMC) élevée, car le boîtier en aluminium protège l’électronique contre les radiations électromagnétiques entrantes et sortantes de tous les côtés. La fixation renforcée du cadre sur le panneau de support fournit également une résistance particulièrement élevée aux chocs et aux vibrations.

Rugged COM Express est-il la seule option ?

Certainement pas. Il existe également une variété d’applications qui peuvent être implémentées avec les modules COM Express Type 6 standard. C’est pourquoi le nouveau CB71C est également disponible dans la version CB71 COM Express. Répondant aux mêmes exigences élevées que Rugged COM Express, il est développé et fabriqué selon les normes de qualité les plus élevées, telles que la norme DIN EN ISO 13485 pour la gestion de la qualité et la norme DIN EN ISO 14971 pour la gestion des risques. Ces modules MEN ne nécessitent aucune qualification spéciale ou complexe, puisque pratiquement tout ce qui change est que les « ailes » sont abandonnées et que le CCA est remplacé par une solution de refroidissement COM Express classique.

http://www.men.de/

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