Congatec AG
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Affidabilità industriale con Thin Mini-ITX Intel® Core™

I Display e Panel PC definiscono requisiti elevati in termini di prestazioni grafiche. Se poi devono svolgere anche funzioni di controllo e consolidamento, i requisiti si fanno ancor più stringenti: occorrono anche potenze di calcolo elevate ed estrema affidabilità. Il prezzo però deve rimanere accessibile. La standardizzazione assicura grandi quantità anche oltre i limiti d'uso, consentendo così prezzi concorrenziali anche per gli apparecchi destinati alle applicazioni industriali più complesse.

 

Già oggi, per motivi di costi vengono spesso impiegati computer a scheda singola standard anche per le applicazioni industriali. I chipset delle moderne architetture informatiche dispongono attualmente di numerose funzioni e di efficienti interfacce, come ad es. PCI Express, Serial ATA o UBS 3.0, che spesso consentono di rispondere alle esigenze degli sviluppatori con computer a scheda singola a basso costo, prodotti su vasta scala in Estremo Oriente. Sono così possibili soluzioni rapide e, a prima vista, anche economiche. A ben guardare, tuttavia, i costi di sistema (total cost of ownership, TCO) non si riducono come previsto. Ciò può accadere per diverse ragioni. Spesso i componenti prodotti su vasta scala a prezzi vantaggiosi non soddisfano i requisiti di un impiego duraturo nei difficili contesti industriali ma, nella maggior parte dei casi, presentano cicli di vita troppo brevi. Inoltre, se si vuole evitare una costosa gestione del magazzino, è necessario adeguare costantemente i prodotti ai requisiti delle rispettive generazioni. Chi poi cerca assistenza per customizzazioni, richiedendo ad esempio protocolli industriali speciali, si ritrova ben presto a fare affidamento solo su se stesso. Sarebbe meglio ed economicamente più vantaggioso se le specifiche potessero essere più restrittive e se le schede prodotte in base a tali specifiche potessero essere disponibili per più tempo senza subire variazioni. Negli ultimi anni i produttori di moduli standard per computer ("COM") hanno dimostrato di potere fare qualcosa di interessante a questo riguardo. Viene pertanto naturale chiedersi come trasferire queste idee di standardizzazione dal mondo dei moduli per computer a quello dei computer a scheda singola. 

 

Intel ha ripreso questa idea circa quattro anni fa, sviluppando un concetto per un PC universale compatto (All-in-One, "AiO") secondo la specifica per computer a scheda singola "Thin Mini-ITX" ("mother board") sulla base del noto fattore di forma Mini-ITX. Perché proprio il Mini-ITX? La superficie fisica di 170x170 rappresenta un buon compromesso tra dimensioni d'ingombro ridotte, costruzione più robusta e produzione più economica. La superficie è abbastanza grande per alloggiare, da un lato, componenti standard economici come le unità SATA e i moduli di memoria e, dall'altro, anche dissipatori di calore sufficientemente grandi per un raffreddamento passivo sulla scheda. Il TDP massimo consentito di 65 W non va però più smaltito in modo meramente passivo, operazione che tuttavia, tenendo conto di TDP nell'ordine di grandezza di 15 Watt, negli attuali ultra processori di 4a generazione delle serie core-i di Intel non è più un problema. L'altezza di montaggio massima di 20 mm della variante "Thin" consente un case piatto, come quelli richiesti per i Panel PC. Attualmente mancano solo le offerte dei produttori di computer a scheda singola di alta qualità e con disponibilità di fornitura di lungo periodo. Idealmente anche con una buona assistenza per customizzazioni specifiche come Bios/Bootscreen o per display e sistemi operativi speciali.

 

congatec AG, società operante in tutto il mondo e tra i principali produttori di COM, ha colto la sfida e, con il conga-IC87, propone un computer su scheda singola in formato Thin Mini-ITX.

 

Questo prodotto unisce i vantaggi dell'esperienza pluriennale di congatec nella realizzazione di moduli per computer di alta qualità (COM), destinati ad applicazioni industriali complesse, ai vantaggi in termini di costi dei computer singleboard prodotti su vasta scala. Vengono impiegate innanzi tutto le versioni integrate dei processori Intel Celeron e Intel Core i3/i5/i7 di quarta generazione (nome codice: Haswell).

 

I processori AES-NI delle serie core i supportano le funzioni crittografiche hardware e le operazioni di moltiplicazione vettoriali accelerate AVX2, i processori i5 e i7, oltre all'accelerazione della sincronizzazione Turbo Boost 2, alle funzioni di gestione AMT9.5 e alla Trusted Execution Technology (TXT). Mentre la grafica Intel HD Gen7 installata in Celeron supporta solo funzioni standard, l'efficace grafica HD4400 (i3, i5) o HD5000 (i7) consente un'elaborazione grafica di altissimo livello con una frequenza di clock fino a 1000 (Celeron, i3) o 1100 MHz (i5, i7). Tutti i processori supportano fino a 3 display indipendenti tra loro con risoluzione fino a 2.560 x 1.600 pixel per DisplayPort e 1.920 x 1.200 pixel per HDMI e/o risoluzione full 4K con 3840 x 2160 pixel per le serie Core i. L'hardware supporta o accelera direttamente DirectX11.1, OpenGL 3.2, OpenCL 1.2, così come una decodifica hardware flessibile e altamente performante, in modo da potere decodificare parallelamente anche più video in full HD ad alta risoluzione. Due porte Display Port (DP ++) si trovano sul retro della scheda, internamente sono possibili un'altra porta display (eDP) e 2x24 Bit LVDS mediante un connettore "DISP", secondo le specifiche del Thin Mini-ITX.  I due socket SODIMM possono essere dotati di memoria SODIMM DDR3L veloce fino a 16 GByte. Quattro porte USB 3.0 SuperSpeed (compatibili con le versioni precedenti USB 2.0) sono direttamente disponibili sul retro della scheda, altre quattro porte USB 2.0 sono disponibili tramite i connettori interni. In totale due lane da 5 Gb/s PCI Express 2.0 possono essere utilizzati come 1x mPCIe Half Size, 1x PCIe Full Size (shared con PCIe x1 e mSATA) e 1x PCIe x1 (Shared con mSATA/mPCIe).  Quattro interfacce SATA con 6 Gb/s max. (una delle quali realizzata come mSATA), una presa scheda Mini PCIe e uno slot per schede SIM consentono espansioni di sistema rapide e flessibili. Due controller Gigabit Ethernet Intel I210 garantiscono di volta in volta un accesso LAN Gigabit Ethernet attraverso le due prese RJ45. Il bus ACPI 5.0 I2C e il bus LPC consentono la facile integrazione delle interfacce I/O legacy. Il modulo di sicurezza opzionale (TPM), l'orologio in tempo reale (RTC) e l'Intel High Definition Audio e un'alimentazione da 12 a 19 Volt (opzionale da 6 a 24 Volt) completano l'offerta di funzioni. Ulteriori dettagli sull'implementazione sono riportati nel diagramma a blocchi (figura 3) e nella tabella dei collegamenti (figura 4).

Thin Mini-ITX conga-IC87 con le interfacce 

Come sistemi operativi vengono supportati Microsoft® Windows® 7  (32 bit e 64b it), Microsoft® Windows® 8.X, Microsoft® Windows® Embedded 7 Standard (WES7), Microsoft® Windows® Embedded 8 Standard (WES8) e Linux; per altri sistemi operativi, in particolare per i sistemi in tempo reale, congatec offre assistenza per la produzione di driver propri BSP (Board Support Packages).

La costruzione piatta con altezza di montaggio ridotta consente un'installazione salvaspazio nei Display e Panel PC. Diventa così possibile realizzare facilmente e rapidamente soluzioni di controllo e visualizzazione per l'industria, fino a centri di controlli completi. L'ampia gamma di temperature industriali nella versione "Industrial Line", la funzione in tempo reale e il supporto dei più disparati sistemi operativi consentono un impiego anche per le applicazioni industriali più esigenti, come la meccanica, l'automazione e la tecnologia dei sistemi di controllo. Grazie ad un basso consumo energetico con un TDP massimo solitamente di 15 W, le soluzioni one chip "ultra" dei sistemi delle serie Core i sono particolarmente adatte per sistemi incapsulati ermeticamente a raffreddamento passivo, utilizzabili anche in ambienti difficili. La grafica ad alta prestazione integrata consente, soprattutto per i modelli delle serie Core i, pannelli efficaci con display ad alta definizione fino ad una risoluzione di 4K. 

 

Applicazioni tipiche sono i Panel PC, i centri di controllo, i terminali di comando con visualizzazioni ed elaborazione dell'immagine di altissimo livello, ma anche l'impiego in dispositivi multimediali e d'intrattenimento come le piattaforme di gioco.

 

Con il conga-IC87, congatec ha trovato la soluzione per computer singleboard a risparmio energetico efficaci e adatti di qualità embedded. Il fattore di forma preferito, Mini-ITX, con la sua altezza d'installazione ridotta di soli 20 mm nella versione Thin Mini-ITX e il convincente concetto All-in-One (AIO) consentono grandi quantitativi e, di conseguenza, prezzi vantaggiosi. Applicando un ragionevole sovrapprezzo rispetto ai comuni prodotti in serie, il cliente riceve schede robuste, con una disponibilità di fornitura di lungo periodo di almeno 7 anni, ottimizzate per il funzionamento 24/7 nella vasta gamma di temperature industriali.

 

Il cliente trae così vantaggio dalla pluriennale esperienza di congatec come produttore di moduli per computer di alta qualità. Gli effetti sinergici riducono i tempi e i costi dello sviluppo e il know-how esistente e l'infrastruttura presente consentono di trasferire al produttore customizzazioni e soluzioni personalizzate, se necessarie.  Con un unico fornitore è così possibile coprire la gamma completa di soluzioni standard a basso costo "fabbricati in serie" fino al progetto ODM ("Original Device Manufacturer") personalizzato per l'intero assortimento. E tutto questo per diverse piattaforme tecnologiche con i fattori di forma del modulo per computer fino al computer a scheda singola completo.